難治型憂鬱治療再突破!陽明交大團隊「石墨烯神經探針晶片」有助穩定治療降低復發率
「腦部刺激術」被認為是治療憂鬱症的新希望,繼發現非侵入磁刺激可以改善憂鬱行為後,陽明交大再次透過石墨烯神經探針晶片技術,與國際醫材大廠合作證實深腦電刺激可以顯著改善動物憂鬱行為,並提供更多科學證據用於臨床轉譯的治療技術。
臨床上約有三分之一憂鬱症患者屬於藥物治療無效的難治型憂鬱症。陽明交大生物醫學工程學系團隊,研發出石墨烯神經探針晶片用於憂鬱症動物模型,以晶片植入大腦伏隔核腦區進行深腦電刺激,促進腦內神經滋養因子來改善憂鬱症狀。相較於目前台灣已核准的非侵入式磁刺激,更能長時間穩定治療降低復發率。[1]
這項發表於《Neurobiology of Stress》的研究,研究團隊針對大腦中多巴胺迴路的伏隔核進行植入刺激,不僅在動物行為上看到動機能力提升與憂鬱行為降低,大腦磁振造影也看到多巴胺迴路功能連結的強化,確認刺激伏隔核可促進腦內神經滋養因子生成,改善憂鬱症造成的神經細胞粒線體功能低落。
晶片植入大腦伏隔核腦區進行深腦電刺激,促進腦內神經滋養因子來改善憂鬱症狀。主持研究的陽明交大生物醫學工程學系教授陳右穎表示,這次試驗主要是釐清機轉,讓這項治療方法獲得更堅強的科學基礎。他說,相較於其他臨床用刺激電極裝置,此次試驗所使用探針晶片具備磁振造影相容,能以三維腦影像立即觀察深腦電刺激影響的多個腦區活動,更能提供有效且具安全性的治療評估。
參與研究的生物醫學工程學系博士生李思儒說,憂鬱症的負面情緒可能是腦內粒線體功能障礙所致,讓大量神經細胞進行無氧呼吸而產生氧化壓力。他說,針對伏隔核深腦電刺激後,從神經影像可觀察到腦區活化表現,以及增強情緒管理的神經迴路連結,生物能量代謝分析也證實神經細胞在電刺激後傾向有氧呼吸,有助提高細胞能量與降低氧化壓力。
由國際醫材大廠雅培(Abbott)開發的憂鬱症深腦刺激器,2022 年已在美國獲得突破性醫材資格,此次雙方合作釐清憂鬱症深腦電刺激治療機轉,有助於瞭解該疾病未來臨床治療的植入靶點選定、電刺激治療參數優化,進而擬定穩定且有效的治療策略。
文/賴以玲 圖/楊紹楚
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