加州大學舊金山分校的科學家們通過使用電刺激來恢復與高效運動相關的獨特的腦細胞活動模式，改善了經歷過衰弱性中風老鼠的行動能力。研究人員說，他們計劃利用這項新發現來幫助開發大腦植入物，有朝一日可能會恢復中風患者的運動功能。

神經學副教授、UCSF Weill神經科學研究所成員、醫學博士、醫學博士、資深作家Karunesh Ganguly說，中風後，大約三分之一的患者能完全康復，三分之一的患者有明顯的運動障礙，三分之一的患者幾乎癱瘓。即使是那些經歷了部分康復的病人，也常常會繼續掙扎於「目標導向」的手臂和手的運動，比如觸摸和操縱物體，這在工作場所和日常生活中都是至關重要的。

「我們的主要動力是了解如何開發植入式神經技術來幫助中風患者，」甘古利說。神經植入技術可以幫助神經迴路恢復和改善功能。我們感興趣的是試圖了解受傷大腦相對於健康大腦的電路特性，並利用這些信息定製神經植入物，以改善中風後的運動功能。

在過去的20年里，神經學家們提出了證據，證明神經活動的協調模式，即振蕩，對有效的大腦功能非常重要。最近，首次在睡眠研究中發現的低頻振蕩(LFOs)被特別發現有助於組織大腦初級運動皮層的神經元放電。運動皮層控制自主運動，LFOs把細胞的活動集中在一起，以確保目標導向的運動是順利和有效的。

這項新研究發表於2018年6月18日的《自然醫學》(Nature Medicine)雜誌上。研究人員首先測量了老鼠的神經活動，而動物們則伸出手去抓一個小的食物小球，這是一項旨在模擬人類目標導向運動的任務。他們在活動前後立即發現了LFOs，這促使研究人員研究這些活動模式在中風後和恢復期間是如何變化的。

為了探究這些問題，他們在老鼠中引起了中風，損害了動物的運動能力，並發現LFOs減少了。在能夠恢復的老鼠中，逐漸做出更快更精確的動作，LFOs也回來了。功能恢復與LFOs的再次出現有很強的相關性。完全恢復的動物比部分恢復的動物有更強的低頻活動，而那些沒有恢復的動物幾乎沒有低頻活動。

為了促進恢復，研究人員使用電極記錄活動，並向大鼠的大腦傳遞一種輕微的電流，刺激中風中心附近的區域。這種刺激持續增強了受損區域的LFOs蛋白，並似乎改善了運動功能:當研究人員在大鼠運動之前發出一陣電流時，大鼠伸手去抓食物小球的準確率高達60%。

「有趣的是,我們觀察到的增強LFOs只在刺激的試驗應用,「Tanuj Gulati說,博士,博士後在Ganguly實驗室co-first研究的作者,連同Dhakshin拉馬納坦,醫學博士,博士,現在在加州大學聖地亞哥分校的精神病學助理教授,和郭凌,加州大學舊金山分校神經科學研究生。

「我們不是在創造一個新的頻率，而是在放大現有的頻率，」Ganguly補充道。通過放大微弱的低頻振蕩，我們能夠幫助組織與任務相關的神經活動。當我們將電流與他們預期的動作同步時，電機控制實際上變得更好了。

研究人員想知道他們的發現是否也適用於人類，所以他們分析了一個癲癇患者的大腦表面記錄，這個患者中風後手臂和手的運動受到了損害。與兩名沒有中風的癲癇患者相比，記錄顯示的LFOs蛋白要少得多。這些發現表明，就像在大鼠中一樣，中風導致了低頻活動的喪失，損害了患者的運動。

物理療法是目前治療中風患者康復的唯一療法。它可以幫助那些能夠神經系統恢復的人更快地恢復到完全功能，但不能幫助那些中風損傷太大的人。Ganguly希望電腦刺激能為這些後一類病人提供一個急需的替代方案，幫助他們的大腦迴路更好地控制仍然正常運轉的運動神經元。腦電刺激已經被廣泛用於幫助帕金森氏症和癲癇患者，Ganguly認為中風患者可能是下一個受益者。

原標題：Electrically stimulating the brain may restore movement after stroke

Cell：細胞治療領域觀察者

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！