研究人员展示了一种电子设备在植入小鼠大脑后可以检测并结束癫痫发作
我们的全球洞察力 脑 称为神经元的细胞会刺激或抑制周围的其他神经元发送信息。 “激发”和“停止”信息传递的神经元之间存在微妙的平衡。 在称为癫痫症的情况下——一种影响所有年龄和性别的人的慢性脑部疾病——大脑中的神经元开始激发并向邻近的神经元发出信号，使其同时激发。 这会导致不断升级的影响，导致“令人兴奋”和“停止”活动之间的不平衡。 这种电活动的根本原因被认为是发生在神经细胞中的复杂化学变化。 当电脉冲超出其正常范围时会发生癫痫发作。 癫痫发作会影响一个人的意识或运动控制。 癫痫发作本身并不是一种疾病，而是大脑中不同疾病的征兆。 有些癫痫发作并不明显，但有些癫痫发作会使人丧失行为能力。 虽然有几种癫痫发作，但上述类型与癫痫有关。 癫痫是最常见的神经系统疾病之一，全世界约有 50 万人患有此病。 癫痫最常见的治疗方法是使用 癫痫病 苯二氮卓类药物不仅具有剧烈的副作用，而且在 30% 的癫痫患者中也无法预防癫痫发作。 癫痫患者及其家人不得不面临与这种疾病相关的污名和歧视，尤其是在中低收入国家。
剑桥大学、国立高等矿业学院和 INSERM 的英国和法国研究人员团队展示了一种电子设备，当植入小鼠大脑时，该设备能够检测到癫痫发作的第一个迹象。 在这次检测之后，它能够在大脑内传递一种天然的大脑化学物质，然后抑制癫痫发作继续进行。 他们的创新研究已发表在 科学进步
该电子设备薄、柔软、灵活，由 有机 薄膜使其能够与人体组织良好地接合。它也很安全，对大脑的伤害也很小。这些的电特性 有机 薄膜使其非常适合需要与活组织接触的医疗应用。设备中的神经递质或药物瞄准癫痫发作的起点，从而向神经元发出停止放电的信号。这会导致癫痫发作停止。神经探针用于将这种神经递质运输到大脑受影响的部分。该探针包含一个微型离子泵和电极，可监测大脑活动以发现潜在的癫痫发作。当探针电极检测到属于癫痫发作的神经信号时，离子泵被激活，然后产生电场。该电场使药物能够通过称为电泳的过程穿过离子交换膜从内部储备移动到电子设备外部，从技术上讲，该过程允许患者以更精确的方式控制神经递质药物的剂量和时间。待释放的药物的确切量可以根据电场的强度来确定。这种创新方法可以解决需要为特定患者输送“何时”和“多少”药物的问题。该药物在不添加任何溶剂溶液的情况下输送，这有助于防止对周围组织造成任何损害。该药物与装置外部的细胞有效地相互作用。研究人员发现，预防癫痫发作只需要少量的药物，这一数量不超过最初添加到设备中的全部药物的 1%。这很有用，因为设备不需要长时间重新填充。这项特殊研究中使用的药物是我们体内的一种天然神经递质，它在释放后立即被大脑的自然发育无缝消耗。这表明所描述的治疗应该减少甚至消除任何不需要的药物副作用。
这项研究需要在老鼠身上进行更细致的研究，以评估潜在的副作用，然后才能在人类身上进行相应的研究。 可能需要一段时间，也许几年，该设备才能在市场上供公众使用。 还需要研究这种设备是否可以完全防止癫痫发作。 如果这项技术成功，它将彻底改变治疗癫痫的药物，并有助于治疗其他类似的疾病。 希望类似的方法可以用于一系列其他神经系统疾病，包括脑肿瘤、中风和帕金森病。
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来源（S）
Proctor CM 等人。 2018. 用于癫痫发作控制的电泳药物递送。 科学进展. 4（8）。 https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
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