無(wú)副作用、效果超越嗎啡！用微電極精準管理大腦“疼痛中心”，科學(xué)家探索止痛新方法

大數據文摘作品

作者：Mickey

從古至今，人類(lèi)一直在尋求合適的方式對抗疼痛。為了減輕疼痛，人們經(jīng)常求助于傳統的止痛****。不過(guò)，這些****物往往伴隨著(zhù)各種各樣的副作用，長(cháng)期服用還有成癮的風(fēng)險。

全世界目前有數百萬(wàn)人正在承受慢性疼痛的折磨，長(cháng)期疼痛通常會(huì )導致行動(dòng)不便、焦慮、對阿片類(lèi)****物的依賴(lài)和抑郁。

最近，科學(xué)家們在緩解疼痛的研究上取得了新的進(jìn)展。瑞典研究員發(fā)現，通過(guò)一種新的個(gè)性化電極大腦植入技術(shù)，實(shí)現了重大突破，該技術(shù)可以緩解劇烈疼痛，而且不會(huì )出現通常與鎮痛****物相關(guān)的常見(jiàn)副作用。

嚴重慢性疼痛影響日常生活，傳統治療方法副作用大

美國疾病控制和預防中心發(fā)表的研究表明，大約 20% 的人口患有慢性疼痛，其中的8%病癥比較嚴重，影響日常生活。

慢性疼痛與許多精神和身體問(wèn)題有關(guān)，從整個(gè)社會(huì )的視角來(lái)看，也是導致生產(chǎn)力下降和醫療保健費用高昂的主要因素之一。也正因如此，科學(xué)家們一直在尋求更好的緩解疼痛的方式。

最常用的疼痛管理方法是借助****物。然而，這種方法通常伴隨著(zhù)副作用，有時(shí)甚至會(huì )產(chǎn)生依賴(lài)性或成癮性。最近，瑞典隆德大學(xué)的一組科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種無(wú)****物技術(shù)，可以通過(guò)使用超薄、組織友好的微電極進(jìn)行個(gè)性化刺激來(lái)減輕疼痛 。

這一研究論文近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上 ，不過(guò)尚未在人體完成實(shí)驗，研究員希望能夠在未來(lái)8年內推廣到人體。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj2847

消除疼痛的副作用：相比嗎啡陣痛效果更好且副作用更小

論文的首席研究員、神經(jīng)生理學(xué)教授 Jens Schouenborg 解釋說(shuō)，用于研究的電極非常柔軟，對大腦非常溫和。它們能夠精確地激活大腦的疼痛控制中心，同時(shí)避免對產(chǎn)生副作用的神經(jīng)細胞的刺激。 

試驗過(guò)程中，研究者將向大腦植入一組超薄電極。隨后， 仔細隔離提供純止痛且無(wú)副作用的特定電極。這種方法可以實(shí)現極其準確和個(gè)性化的刺激治療。

通過(guò)激活大腦的疼痛控制中心來(lái)停止疼痛，然后只阻止疼痛通路中到大腦皮層的信號傳遞。

具體來(lái)說(shuō)，研究者通過(guò)在 PAG/DRN 中植入深部腦刺激 (DBS) 電極，已經(jīng)多次嘗試使用這種強大的鎮痛控制來(lái)治療患有頑固性疼痛的患者。

鑒于高度柔性和薄的微電極比剛性微電極引起的組織反應不太嚴重并能夠提供高精度刺激，它們可能有助于克服最先進(jìn)的基于模擬的持續性疼痛治療經(jīng)常發(fā)生的不利影響。不過(guò)，由于薄微電極****電流的能力有限，因此其放置的準確性至關(guān)重要。

為了解決以最小的組織反應完成精確的大腦刺激的問(wèn)題，研究者開(kāi)發(fā)出將高度靈活的超薄微電極插入深部大腦目標的方法。通過(guò)嵌入在針形、硬明膠微電極即植入期間膨脹，然后溶解，高度靈活的微電極可以被植入并攤開(kāi)在深部腦靶。在本研究中通過(guò)引入去絕緣觸點(diǎn)的多級位置進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了這種設計，目的是在包括 PAG 和 DRN 的體積中提供刺激位點(diǎn)，從而為神經(jīng)組織在三個(gè)維度 (3D) 中的微調、顆粒刺激提供新的范例。值得注意的是，集群設計還減少了事先不知道適當刺激部位的精確位置的問(wèn)題。

該團隊成功地在不影響任何運動(dòng)技能或感覺(jué)系統的情況下，幾乎完全阻斷了疼痛。該方法在沒(méi)有與嗎啡使用相關(guān)的認知影響的情況下大大優(yōu)于嗎啡。

據論文數據，研究者比較了 PAG/DRN 刺激與嗎啡（1 毫克/千克，皮下注射）在相同動(dòng)物（n = 8）中在第 4 至 5 周期間對相同動(dòng)物（n = 8）的鎮痛作用，以衡量 PAG/DRN 簇刺激的鎮痛效果。嗎啡誘導的鎮痛作用不如 PAG/DRN 刺激強。此外，嗎啡引起了明顯的行為鎮靜跡象。例如，老鼠通常會(huì )在呼吸變慢和閉上眼睛的情況下入睡。此外，嗎啡還抑制了 S1 皮質(zhì)中的自發(fā)神經(jīng)元活動(dòng)，而在 PAG/DRN 簇刺激期間不存在行為鎮靜或皮質(zhì)活動(dòng)抑制的跡象這些結果表明，與嗎啡相比，PAG/DRN 簇刺激產(chǎn)生更強的鎮痛作用，且副作用更小。

疼痛研究的第一作者 Matilde Forni 說(shuō)：“我們的結果表明，實(shí)際上可以開(kāi)發(fā)出強大且無(wú)副作用的止痛****，這是迄今為止的一個(gè)重大挑戰?！?nbsp;

希望8年內適用人體，有望治療帕金森和抑郁癥

不過(guò)，在隆德的這一研究是在老鼠身上進(jìn)行的。那么，這一試驗結果可以轉移到人類(lèi)身上嗎？

Forni 解釋說(shuō)，他們希望能夠盡快將使用結果使用在人類(lèi)身上，因為人腦的控制系統與老鼠的控制系統相當。根據 Forni 的說(shuō)法，可以調整電極設計以適用于人類(lèi)。 

根據論文另一作者Jens Shouenborg 的說(shuō)法，該技術(shù)原則上可以適用于大腦的所有部分。這意味著(zhù)它可能不僅僅用于緩解疼痛，還可以治療像帕金森這樣的退行性腦疾病，也可以治療癲癇和抑郁癥等疾病。 

據了解，目前這些方向都是有待探索的軌跡，但首先，隆德的科學(xué)家們表示，為了將這項技術(shù)應用于臨床，下一步將是增加微電極的長(cháng)度和數量以及必要的安全性研究。希望他們的技術(shù)能夠在不到 8 年的時(shí)間內為患有嚴重慢性疼痛的個(gè)體提供治療。 

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https://www.universal-sci.com/article/relieving-chronic-pain-with-microelectrodes