石墨烯神经探针晶片治疗忧郁症 阳明交大为治疗选项铺路
阳明交大生医系教授陈右颖(中)、博士生李思儒(左二)及实验室团队,研究以石墨烯神经探针晶片治疗忧郁症。(阳明交大提供/林志成台北传真)
脑部刺激术被认为是治疗忧郁症的新希望,阳明交大透过石墨烯神经探针晶片技术,与国际医材大厂合作证实深脑电刺激可以显著改善动物忧郁行为,并提供更多科学证据用于临床转译之治疗技术。这项研究成果已发表于《Neurobiology of Stress》国际期刊。
临床上约有三分之一忧郁症患者属于药物治疗无效的难治型忧郁症。阳明交大生物医学工程学系团队,研发出石墨烯神经探针晶片用于忧郁症动物模型,以晶片植入大脑伏隔核脑区进行深脑电刺激,促进脑内神经滋养因子来改善忧郁症状。
研究团队针对大脑中多巴胺回路之伏隔核进行植入刺激,不仅在动物行为上看到动机能力提升与忧郁行为降低,大脑磁振造影也看到多巴胺回路功能连结的强化,确认刺激伏隔核可促进脑内神经滋养因子生成,改善忧郁症造成的神经细胞粒线体功能低落。
主持研究的阳明交大生物医学工程学系教授陈右颖表示,这次试验主要是厘清机转,让这项治疗方法获得更坚强的科学基础。他说,相较于其他临床用刺激电极装置,此次试验所使用探针晶片具备磁振造影相容,能以三维脑影像立即观察深脑电刺激影响的多个脑区活动,更能提供有效且具安全性之治疗评估。
参与研究的生物医学工程学系博士生李思儒说,忧郁症的负面情绪可能是脑内粒线体功能障碍所致,让大量神经细胞进行无氧呼吸而产生氧化压力。他说,针对伏隔核深脑电刺激后,从神经影像可观察到脑区活化表现,以及增强情绪管理之神经回路连结,生物能量代谢分析也证实神经细胞在电刺激后倾向有氧呼吸,有助提高细胞能量与降低氧化压力。
由国际医材大厂雅培开发的忧郁症深脑刺激器,去年已在美国获得突破性医材资格,此次双方合作厘清忧郁症深脑电刺激治疗机转,有助于了解该疾病未来临床治疗之植入靶点选定、电刺激治疗参数优化,进而拟定稳定且有效的治疗策略。