匹兹堡大学医学院的研究人员今天在《自然通讯》上报告说，深部脑刺激可以立即改善因创伤性脑损伤或中风而减弱的手臂和手的力量和功能。

　　在猴子和人类身上进行的广泛试验取得了令人鼓舞的结果，为已经广泛使用的脑刺激技术的新的临床应用开辟了道路，并为脑损伤引起的运动缺陷的神经机制提供了见解。

　　“手臂和手部麻痹严重影响了全世界数百万人的生活质量，”资深通讯作者、皮特大学物理医学和康复学助理教授埃尔维拉·皮隆迪尼博士说。“目前，我们对中风或创伤性脑损伤患者没有有效的解决方案，但人们对使用刺激大脑以改善上肢运动功能的神经技术越来越感兴趣。”

　　由严重的脑外伤或中风引起的脑部损伤会破坏运动皮层和肌肉之间的神经连接。运动皮层是控制随意运动的关键大脑区域。这些连接的减弱阻碍了肌肉的有效激活，导致运动缺陷，包括部分或完全的手臂和手麻痹。

　　为了促进现有但减弱的连接的激活，研究人员建议使用深部脑刺激(DBS)，这是一种外科手术，包括在大脑的特定区域放置微小电极，以发送电脉冲来调节异常的大脑活动。在过去的几十年里，DBS提供了一种控制症状的方法，使帕金森病等神经系统疾病的治疗发生了革命性的变化，这些症状曾经很难单靠药物治疗。

　　“DBS改变了许多患者的生活。现在，由于这些设备在安全性和精确度方面的不断进步，DBS正在被探索作为帮助中风幸存者恢复运动功能的有前途的选择，“资深作者和该项目的外科负责人Jorge González-Martínez，医学博士，神经外科副主席和皮特癫痫和运动障碍项目主任教授说。“它为全世界数百万人带来了新的希望。”

　　从皮特另一个成功的项目——通过电刺激脊髓来恢复中风患者的手臂功能——中得到启发，科学家们假设，刺激运动丘脑——一个嵌在大脑深处的结构，作为运动控制的关键中继中心——使用DBS可以帮助恢复日常生活中必不可少的运动，比如抓取物体。

　　然而，由于这一理论之前没有被测试过，他们首先必须在猴子身上进行测试，猴子是唯一一种与人类具有相同运动皮层和肌肉之间连接组织的动物。

　　为了了解运动丘脑的DBS如何帮助改善自主手臂运动的机制，以及如何巧妙地植入植入物的特定位置和最佳刺激频率，研究人员将这种经fda批准的刺激装置植入了脑部病变影响手部使用效率的猴子体内。

　　一旦刺激开始，它会显著改善肌肉的激活和握力。重要的是，没有观察到不自主运动。

　　为了验证这一过程是否对人类有益，研究人员在一名患者身上使用了相同的刺激参数，该患者在一场严重的机动车事故中脑损伤，导致双臂严重瘫痪，为了帮助患者缓解手臂震颤，他将接受脑起搏器植入运动丘脑。

　　一旦再次打开刺激，手臂运动的范围和力量立即得到改善。与没有刺激相比，参与者能够举起中等重量的重物，更有效、更平稳地够到、抓住和举起杯子。

　　为了将这项技术应用于更多的临床患者，研究人员正在测试DBS的长期效果，并确定慢性刺激是否能进一步改善创伤性脑损伤或中风患者的手臂和手部功能。

　　这项研究的其他作者有Jonathan Ho, b.s.， Erinn Grigsby, m.s.， Arianna Damiani, m.s.， Lucy Liang, m.s.， joseph - maria Balaguer, m.s.， Sridula Kallakuri, Lilly Tang, b.s.， Jessica Barrios-Martinez, m.d.， Vahagn Karapetyan, m.d.， Ph.D. Fields, m.d.， Ph.D. Peter Gerszten, m.d.， T. Kevin Hitchens, Ph.D.， m.b.a.， Theodora Constantine, p.a.c。，格雷戈里·亚当斯，理学士，唐纳德·克莱蒙德博士，和马可·卡波格罗索博士，所有皮特。

　　更多信息:Nature Communications(2024)。DOI: 10.1038 / s41467 - 024 - 52477 - 1。研究发现(2024,10月1日)深部脑刺激可立即改善脑损伤后的手臂和手部功能，检索自https://medicalxpress.com/news/2024-09-deep-brain-arm-function-injury.html。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。