閃光刺激治療癲癇的臨床試驗(yàn)

一項(xiàng)針對(duì)癲癇患者的臨床試驗(yàn)讓研究人員以前所未有的精確度量化了閃爍療法的效果。

   佐治亞理工學(xué)院（Georgia Institute of Technology，Georgia Tech）生物醫(yī)學(xué)工程師 Annabelle Singer 在過(guò)去的十年里一直在開(kāi)發(fā)一種針對(duì)阿爾茨海默病的非侵入性療法，這種療法使用閃爍的燈光和有節(jié)奏的音調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)腦電波。現(xiàn)在，她發(fā)現(xiàn)這種被稱(chēng)為“閃爍療法”的技術(shù)也可以幫助患有從癲癇到多發(fā)性硬化癥等一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者。

此前，Singer 和她的合作者們已經(jīng)證明，通過(guò)護(hù)目鏡和耳機(jī)向患者傳遞的光線(xiàn)和聲音具有有益的效果。閃爍療法在動(dòng)物研究和早期人類(lèi)可行性試驗(yàn)中取得了成功，這些試驗(yàn)測(cè)試了其安全性、耐受性和患者的依從性。

現(xiàn)在，得益于一項(xiàng)針對(duì)癲癇患者的臨床試驗(yàn)，研究人員以前所未有的精確度量化了閃爍療法的效果。他們還做出了一個(gè)意外但令人鼓舞的發(fā)現(xiàn)：該治療減少了大腦中的發(fā)作間期癲癇樣放電（Interictal Epileptiform Discharges，IEDs）。

這些大型、間歇性的電生理事件在癲癇患者的癲癇發(fā)作之間被觀(guān)察到。它們?cè)谀X電圖（EEG）讀數(shù)上呈現(xiàn)為尖銳的峰值。

“這些 IEDs 的有趣之處在于，它們不僅僅發(fā)生在癲癇中，” Singer 說(shuō)，她是 Georgia Tech 和埃默里大學(xué)（Emory University）Wallace H. Coulter 生物醫(yī)學(xué)工程系的麥卡米什基金會(huì)（McCamish Foundation）早期職業(yè)教授，“它們也出現(xiàn)在自閉癥、多發(fā)性硬化癥、阿爾茨海默病和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病中?！?/span> IEDs 會(huì)破壞正常的腦功能，導(dǎo)致記憶障礙。

我們頭腦中的節(jié)奏

大腦內(nèi)部是復(fù)雜的電活動(dòng)交響樂(lè)：腦電波或振蕩，它們構(gòu)成了我們的記憶、思想和情感。Singer 想要調(diào)節(jié)這些振蕩以達(dá)到治療目的。

在特定的光和聲音頻率下，閃爍療法可以在小鼠中誘導(dǎo)伽馬振蕩。這有助于大腦召集小膠質(zhì)細(xì)胞，這些細(xì)胞負(fù)責(zé)清除 β-淀粉樣蛋白，而 β-淀粉樣蛋白被認(rèn)為在阿爾茨海默的病病理學(xué)中起著核心作用。部分工作是在治療過(guò)程中記錄大腦內(nèi)發(fā)生的情況，以驗(yàn)證其工作原理。

試驗(yàn)中的患者在埃默里大學(xué)醫(yī)院接受癲癇監(jiān)測(cè)部門(mén) Jon Willie 醫(yī)生的治療。（Willie 與 Singer 共同擔(dān)任該研究的通訊作者，現(xiàn)就職于圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院）

他們等待手術(shù)以移除大腦中癲癇發(fā)作的區(qū)域。在手術(shù)之前，他們必須接受顱內(nèi)癲癇發(fā)作監(jiān)測(cè)——將記錄電極放置在大腦中，以精確定位癲癇發(fā)作的起始區(qū)域，并確定應(yīng)移除的確切組織。然后，患者和他們的護(hù)理團(tuán)隊(duì)等待癲癇發(fā)作。這可能需要幾天時(shí)間。

“在人類(lèi)研究中，我們使用了如功能性 MRI 或頭皮腦電圖等無(wú)創(chuàng)方法，但它們?cè)诜直媛史矫娲嬖谡嬲娜秉c(diǎn)，” Singer 說(shuō)，“與這些患者合作改變了游戲規(guī)則。他們是難治性癲癇患者，這意味著藥物對(duì)他們不起作用。”

治療之路

Singer 的研究小組招募了 19 名患者。該研究的主要作者、Singer 實(shí)驗(yàn)室的前博士生、現(xiàn)就讀于埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的 Lou Blanpain，帶著閃爍刺激和記錄設(shè)備從一名患者走到另一名患者。

“因?yàn)檫@些患者出于臨床原因已經(jīng)植入了記錄探針，所以我們能夠直接從大腦記錄數(shù)據(jù)，” Singer 說(shuō)，“在閃爍治療期間，我們以前從未獲得過(guò)如此高質(zhì)量的數(shù)據(jù)?！?/span>

正如研究人員所預(yù)期的那樣，閃爍療法調(diào)節(jié)了對(duì)刺激反應(yīng)強(qiáng)烈的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)腦區(qū)。但它也深入到了內(nèi)側(cè)顳葉和前額葉皮層，這兩個(gè)腦區(qū)對(duì)記憶至關(guān)重要。在整個(gè)大腦中，在 Singer 之前尚未完全探索的區(qū)域，她發(fā)現(xiàn) IEDs 正在減少。

“這對(duì)于閃爍療法是否對(duì)阿爾茨海默病患者具有治療意義具有重要影響，但一般來(lái)說(shuō)，如果我們想針對(duì)主要感覺(jué)區(qū)域之外的其他區(qū)域，這也具有重要意義，”她說(shuō)。

“所有這些都指向了閃爍療法在許多不同情境下的潛在用途。未來(lái)，我們肯定會(huì)研究其他疾病和其他潛在影響?！?/span>