想象塑料改变大脑
耳鸣、偏头痛、癫痫、抑郁症、精神分裂症、老年痴呆症:所有这些都是与神经系统疾病的例子的原因,治疗和研究越来越频繁地是由磁刺激大脑的方法。然而,该方法的精确机制的行动没有,到目前为止,被完全理解。工作组由PD Dirk Jancke从皮毛Neuroinformatik研究所博士是第一个成功说明经颅磁刺激(TMS)的神经影响治疗高分辨率的图像。
痛苦的治疗
经颅磁刺激(TMS)是无痛的,非侵入性的刺激方法,电磁线圈小幅高开,头是用来生成一个强磁场。该方法部署到激活或抑制特定的大脑区域。尽管其医学应用的数量不断在增加,经颅磁刺激的精确神经的作用机理还没有,到目前为止,很好理解。这是因为成像用于人类,如fMRI(功能性磁共振成像),不具备所需的时间分辨率记录神经活动,以毫秒为单位。更快速的测量方法,如脑电图或梅格,另一方面,感应磁场的影响,强干扰的结果生成覆盖重要信息立即TMS-based大脑活动的变化。
实时观察神经元的影响
高分辨率的图像经颅磁刺激效应已首次成功所产生的摩擦动物实验的研究人员。工作组由PD Dirk Jancke博士研究所皮毛Neuroinformatik,利用电压特异性染色,固定在细胞膜,发出荧光信号一旦神经元被激活或抑制。通过使用光,研究者避免文物发生由于磁场的测量问题。“我们现在可以实时演示一个经颅磁刺激脉冲抑制大脑活动在一个相当大的地区,最有可能通过大规模激活抑制脑细胞,“Jancke博士说。经颅磁刺激频率较高,每个额外的经颅磁刺激脉冲生成增量增加大脑活动。”这导致更高的皮质激活状态,打开了一个时间窗口,用于塑料改变,“弗拉季斯拉夫•科济列夫博士解释说,这项研究的第一作者。
病人的机会
神经元兴奋性的增加可能是利用效应具体重组的细胞连接通过有针对性的学习过程。例如,通过经颅磁刺激视觉训练后,识别图像轮廓的能力提高;此外,这些方法的组合增强对比度知觉弱视患者——一个在儿童发育障碍的视线。对于许多大脑的神经系统疾病,如癫痫、抑郁和中风,特定的模型已经开发出来。“部署在动物实验中,我们的技术了大脑皮层活动的高时空分辨率成像的数据变化,”德克Jancke说。“我们希望这些数据将使我们能够优化经颅磁刺激参数和学习过程中有针对性的方式,将用于未来适应这种技术治疗人类。”
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出版
诉科济列夫、奥Eysel Jancke。电压特异性染料经颅磁电极刺激诱发的皮层动态成像。美国国家科学院院刊》上,发表2014年9月3日。doi: 10.1073 / pnas.1405508111
