【Nature子刊】当“运动”遇上13 Hz频率的脑​深部刺激时，小鼠的共济失调得到改善！

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作者：Yun

导言：贝勒医学院的研究人员在《Nature Communications》期刊上发表论文，表示脑深部刺激（DBS）和运动结合治疗对共济失调具有治疗意义。

脑深部刺激（DBS）是FDA批准的神经外科技术，用于治疗运动和非运动疾病，包括帕金森氏病、肌张力障碍、震颤和强迫症。

共济失调是一种罕见的遗传性神经退行性疾病，其特征是出现进行性不可逆的运动问题。

近日，贝勒医学院的研究人员在《Nature Communications》期刊上发表题为“Neuromodulation of the cerebellum rescues movement in a mouse model of ataxia”的论文，表明深部脑刺激（DBS）和运动结合治疗对共济失调具有潜在益处。

研究人员使用具有遗传性共济失调的小鼠来测试DBS加上体育锻炼来恢复运动的潜力。低频小脑DBS能改善小鼠运动的灵活性和肌肉功能，可以进一步缓解肢体的协调。

重要的是，在没有进一步刺激的情况下，这种治疗效果持续存在。因为DBS对小鼠早期共济失调改善显著，所以我们推测小脑回路功能会影响刺激功效。实际上，从基因上消除浦肯野细胞的神经传递可以阻碍DBS对共济失调的治疗，这些发现对于未来的DBS治疗可能是有价值的。

DBS目前用于缓解帕金森氏病和其他运动状况下的运动功能障碍，但其在治疗共济失调方面的价值尚未得到广泛研究。在这项研究中，研究人员还研究了调节DBS的参数和刺激目标位置是否有助于提高针对该疾病的治疗效果。

Miterko说：“我们首先针对小脑，因为它是大脑的主要运动中心，而DBS在目标位置的治疗与方面取得了令人鼓舞的成功。我们用不同的DBS频率治疗小脑，，当我们使用13 Hz的特定频率时，小鼠的运动功能得到改善。”

DBS刺激神经可以改善小鼠的肌肉功能和整体活动能力，但研究人员还在寻找其他可以改善病情的方法。

Miterko说：“我们知道运动有益于肌肉和神经元的健康，以前在帕金森病和中风患者治疗中提到神经调节技术与物理刺激相结合会显示好的治疗效果，因此我们决定将运动纳入研究范围。我们发现，当动物在跑步机上运动时接受DBS后，动物的运动协调性得到了改善，这是我们单独使用DBS治疗小鼠时所没有的效果。”

Sillitoe实验室的博士后研究员Meike E. van der Heijden博士说：“在我们的共济失调模型中，治疗一周后，所有患有早期共济失调的年轻小鼠都做出了反应，这表明早期治疗对患者有益。”

研究人员还了解了共济失调小鼠恢复运动过程中所涉及的脑细胞类型。他们发现，要使DBS有效，就需要浦肯野细胞神经传递。浦肯野细胞是位于大脑小脑皮质的一种神经元。

van der Heijden 说：“我们的目标是进一步阐明浦肯野细胞在共济失调中起到的作用。”

病理学副教授Roy Sillitoe博士说：“我们对这项研究的结果感到特别兴奋，因为这表明我们不仅可以治疗其他运动疾病，还可以用于治疗非运动神经疾病。”

参考资料：

【1】https://medicalxpress.com/news/2021-02-deep-brain-movement-ataxia.html

【2】https://www.nature.com/articles/s41467-021-21417-8

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