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麻省理工学院的科学家已经开发出一种治疗帕金森病等神经退行性疾病的全新方法，这听起来非常奇怪科幻。他们的程序包括将连接到微型泵的薄探针植入患者的大脑中，将精确测量和靶向的药物输送到特定的大脑区域。虽然这种脑植入泵远没有安装在人类患者身上，但它在实验动物的初步研究中显示出前景，在实验室大鼠和猴子中治疗帕金森样症状。
麻省理工学院的研究人员在周三的期刊上发表了他们的研究结果 科学转化医学 。他们的设备背后的主要思想称为“微型神经药物输送系统”（MiNDS），它可以精确地处理特定的神经元簇，而不会引起副作用。这改善了先前将药物引入脑脊液的方法，这也可能引起脱靶效应。
目前，患有帕金森病等神经退行性疾病的人面临着看似不可能的替代方案：他们可以让他们的疾病进展，如震颤和失去平衡的症状恶化，或者他们可以服用具有无意识的，脱靶效应的药物。目前，帕金森病最常见的治疗方法之一是卡比多巴和左旋多巴（通常以商标名称为Sinemet）组合使用，可缓解症状，但也会产生一些长期副作用，影响患者的自主肌肉运动。
该研究的作者写道，大脑植入物的主要优点之一是，它允许医生将大脑的高度特定功能区域定位到小至1立方毫米 - 大约是美国便士上一个字母的高度和长度。不仅如此，它们实际上可以测量被治疗区域中神经元的活动，使他们能够实时监测药物的影响并改变药物输送。
他们在恒河猴和大鼠身上验证了它们的概念，首先通过诱导帕金森病状态 - 其中多巴胺释放神经元死亡或残疾 - 在两只动物中。然后，他们通过将人工脑脊液注入MiNDS装置来治疗猴子的病情。在整个实验中，研究人员使用装置中的钨探针监测动物的大脑活动，这表明MiNDS植入物可以激发和抑制特定的神经元。
“我们在这里表明，MiNDS可以化学调节动物模型中的局部神经元活动和相关行为，同时记录神经元脑电图（EEG）活动，”该论文的作者写道。
一个人可以获得大脑植入而不是一天三次服用药片的想法听起来很棒，但这种激进的治疗方案也带来了一些重大问题。最明显的一点就是植入深脑药物输送装置就像入侵一样。这不是一个简单的程序，如纹身或刺穿;所提出的装置深入到脑组织中，这引起了对由于诸如装置故障之类的复杂事物或诸如碰撞头部之类的事情而可能出现的并发症的担忧。
另外，将异物置于脑组织中可导致周围组织发炎并可能死亡。研究人员通过使用不锈钢和硼硅酸盐（玻璃）作为探针的主要材料解决了这个问题，他们说这些植物在植入8周后对试验动物的周围组织造成的损害最小。
也许最重要的是，小鼠和猴子中化学诱导的帕金森样症状与人类实际的帕金森病症状完全不同。在MiNDS设备可以为人类做好准备之前，研究人员需要证明其对抗帕金森病的有效性。
但就目前而言，这是快速发展的脑医学领域的一项引人入胜的发展。
抽象： 神经退行性疾病药物的最新进展正在扩大改善患者所遭受的衰弱症状的机会。然而，现有的药物治疗通常依赖于全身给药，这导致广泛的药物分布并因此增加毒性风险。鉴于许多关键的神经回路具有亚立方毫米体积和细胞特异性特征，对受影响的大脑区域进行小体积药物施用，具有最小的扩散和渗漏是必要的。我们报告了可植入，可远程控制，小型化的神经药物输送系统的开发，允许以精确的空间精度动态调整治疗。我们证明该装置可以化学调节小型（啮齿动物）和大型（非人灵长类动物）动物模型中的局部神经元活动，同时允许记录神经活动以实现反馈控制。