北京
一提起脑深部电刺激，多数人脑中浮现的是开颅植入永久电极，胸口还要挂一个“大脑起搏器”。然而，最近有研究人员在小鼠身上证明，不植入电极也能激活深埋于脑内的神经回路——只要先在靶点注入磁性纳米粒子，再施加外部磁场，就能让患帕金森样症状的动物恢复运动能力。这项国际团队的研究发表在《Advanced Science》上，为将来无导线调控大脑描绘出一种可能。
这项合作由德国埃尔朗根‑纽伦堡大学（FAU）、亚琛工业大学、荷兰马斯特里赫特大学和比利时鲁汶大学共同完成。帕金森病会逐渐摧毁产生多巴胺的脑细胞，随着多巴胺水平下降，运动回路失调，患者出现震颤和行动困难。临床上，部分病人会接受深部脑刺激——在锁骨下植入一个起搏器大小的装置，通过导线将电信号送往深部的丘脑底核，以纠正异常神经活动。但该手术复杂且并非总是成功，也并非每一位患者都适合。
FAU化学与药学系教授Danijela Gregurec说：“这个手术相对复杂，而且不是每次都成功，这令不少帕金森患者望而却步。”她参与研发的磁性方法则有望提供一种侵入性更小的选择，因为根本就不需要把电极永久留在大脑里。
关键在于一种从FAU实验室走出来的磁性纳米片。它具有特殊的形状和磁结构，专门用来把磁场转换成微小的机械力。Gregurec解释，与传统电刺激直接建立电路连接不同，新方案利用的是神经元自身携带的机械敏感离子通道。“传统方法建立的是大脑与电之间的连接，而我们则去激活神经元天然的力感受器。”当外加磁场扫过脑部，纳米粒子便开始产生极微弱的机械形变，轻压周围细胞膜，仿佛手指戳向气球表面，打开通道，让带有电荷的离子涌入神经细胞，从而实现对深部脑回路的远程调控。
在动物模型中，科研人员先破坏小鼠脑中与帕金森病相关的同一类神经细胞，再现了类似运动障碍。随后，他们与马斯特里赫特大学合作，将纳米粒子注入目标脑区，再施加磁场。结果观察到，这些小鼠的运动功能得到了改善。也就是说，用机械力刺激就能影响深脑回路，无需永久植入电极。
当然，这还仅仅是基于小鼠的概念验证，距离用于人体还有大量安全性、有效性评价要做。但它至少说明，那种像用遥控器隔着颅骨调节大脑的设想，已经在实验桌上迈出了关键一步。
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