由韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)机器人与机电一体化系的金素熙教授领导的研究团队,开发了一种利用超小型线圈进行精准脑部刺激的技术。这种技术有望作为电子药物,用于需要长期治疗的脑神经疾病,因为它相比现有技术能够显著提高安全性和效果,同时减少副作用。
该研究发表在《Brain Stimulation》杂志上,为脑神经疾病的治疗带来了新的希望。
研究介绍
目前,脑部刺激技术广泛应用于帕金森病的治疗和中风康复辅助。最常见的脑部刺激方法是通过向大脑传递微弱电流来刺激神经元活动。然而,这种方法需要将电极直接植入大脑,可能会对脑组织造成损伤,并且长期使用可能导致电极周围发生炎症,降低刺激效果。
另一种非接触式的脑部刺激方法是经颅磁刺激(TMS),它已经在临床上用于治疗抑郁症。TMS通过将一个10到20厘米大小的大磁铁放置在头部上方,产生强磁场来刺激脑细胞。但是,由于这种方法会刺激整个头部,其精度较低,而且可能引发头痛、头晕等副作用。
研究方法
为了克服这些局限,金素熙教授的研究团队提出了一种新型的脑部刺激技术。他们开发了一种可以在脑表面放置的超小型线圈(直径约为3.5毫米,大约是小指指甲的一半大小),以实现对特定脑区的精确刺激。
这种新方法不仅避免了传统TMS所需的大型设备,还通过控制热量生成,最大限度地减少了对脑组织的损害风险。线圈产生的磁场强度约为500毫特斯拉(mT),相当于地球磁场强度(约50微特斯拉,µT)的10倍。尽管这个磁场比地球磁场更强,但仍在安全范围内,足以有效刺激脑细胞而不引起不适。
研究表明,这种低强度磁场能够在确保安全的同时实现有效的脑部刺激,展示了其卓越的精准度和效果。这项技术超越了现有的磁刺激方法,后者通常无法实现如此高的精准度。
研究未来
这项新技术预计将在多种神经疾病的治疗和神经康复中得到应用。特别是,它可以通过不穿透脑组织的方式精确刺激特定脑区,适用于中风康复和帕金森病等运动障碍的症状缓解。此外,该技术还有望发展成为一种自我治疗的电子药物,使人们能够在家中轻松接受脑部刺激治疗,无需频繁前往医院。
“我们证明了利用毫米级线圈可以在不损伤脑组织的情况下实现局部区域的精准脑部刺激,这将克服TMS治疗的缺点,如定期医院就诊和每次设置线圈及刺激参数的校准工作。”金素熙教授表示。
新闻来源:Brain Stimulation
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