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週期電刺激 可干擾顫抖頻率
記者戴淑芳∕台北報導
國科會23日公布,台大團隊發現顫抖症的核心機制及治療契機,直指顫抖的本質;透過週期電刺激術干擾顫抖的頻率,可緩解病患顫抖症狀。此一系列成果,發表於國際頂尖期刊《科學轉譯醫學》。
在國科會腦科技專案計畫及吳大猷先生紀念獎計畫支持下,台大醫學院藥理學科暨研究所副教授潘明楷研究團隊發現顫抖症的核心機轉,首次將精確、定量的神經計算機制引入生物學領域,跨領域整合以物理學及數學的精度,將顫抖頻率等生命現象轉化成可以定量的數字,成功解釋疾病形成的核心機轉,並展現精準調節生物行為的潛力。
潘明楷表示,原發性顫抖症是常見的動作障礙疾病,罹病的成人占比4%;在高齡族群盛行率,老年人則高達20%,為帕金森氏症的5倍,推估全台約有40萬名顫抖症患者。
由於基因和環境的複雜交互作用下,原發性顫抖症患者的致病成因不同,超過50%的病患對現行的藥物治療反應不佳。而新興的「深腦刺激術」、「磁振導引超音波燒灼術」等技術,雖然初始療效大於7成,但療程後期的效果逐漸遞減。
由於原發性顫抖症病患顫抖頻率每秒4~12次,為追蹤高速頻率變化,研究團隊開發一系列光電技術,運用所開發之小腦腦波技術,找出小腦內的共振迴路,證實小腦神經細胞利用群體效應形成平均放電頻率,如同幾千個神經元同時運算,藉由大數法則形成的平均值,產生精準且穩定的顫抖頻率控制。
團隊透過光學頻率刺激設計可調整顫抖症小鼠的顫抖頻率;並在臨床應用上,藉由非侵入性的穿顱交流電刺激,干擾小腦共振頻率的穩定度,有效緩解病患顫抖症狀。
國科會表示,潘明楷團隊從疾病形成的定性描述到定量計算,是生醫科學躍進的重要關鍵,期待醫學及光電科技的交匯,能由本質上改變生物學,為生醫產業發展與醫學領域帶來新一波革命。