阿尔茨海默�。ˋlzheimer's disease, AD），俗称老年痴呆，是一种以影象阑珊及认知功效举行性降落为特性的神经退行性疾病。随着人口老龄化，我国AD患者预计到2050年将跨越3000万例，给社会及家庭带来极重繁重肩负。科学家发现，这类病可能与年夜脑中一种叫“β-淀粉样卵白”的有害物资聚集以和年夜脑中多巴胺体系的掉调有关。但今朝医学界另有没有找到彻底治愈的要领。现有的无创脑部电刺激医治虽然有一定效果，但存于两个重要难题：一是难以精准刺激到年夜脑深部的要害区域，二是没法实时监测脑内化学物资的变化；而且，今朝缺少可以或许同时实现深脑精准刺激及电-化学监测的微型化器件。
对于此，中国科学院空天信息立异研究院吴一戎、宋轶琳、蔡新霞团队于微纳传感技术立异研究群体及前沿交织研判战略研究结合等项目撑持下，研发了一种双模双向柔性脑机接口神经微电极NeuroRevive-FlexChip。该研究集成多巴胺实时监测、神经电运动纪录及原位电刺激功效，发现了40Hz微电流靶向刺激海马区后，诱发AD小鼠海马体神经元多巴胺开释及微不雅神经振荡，改善AD小鼠认知功效。相干结果以“Integrated dopamine sensing and 40 Hz hippocampal stimulation improves cognitive performance in Alzheimer’s mouse models”为题，发表于Nature Co妹妹unications。
科研团队研究发现，接纳NeuroRevive-FlexChip举行40Hz电刺激，会诱发海马体多巴胺水平短暂升高，并泛起刺激竣事后多巴胺“回落-再上升”的短时间重启征象。于重启期内，神经元放电模式从簇状放电（burst firing），改变为连续性放电（tonic firing）。终极，颠末医治的AD小鼠于Y迷宫测试中的认知能力增强；微不雅神经份子与细胞分析也证明该干预干与干与可有用削减Aβ42沉积，并引诱小胶质细胞形态重塑。这一立异性技术实现了电心理-电化学双模态检测与神经调控的器件集成，为AD的精准干预干与干与及医治靶点寻觅提供了技术平台。
该技术有望突破现有AD医治中深部脑区靶向性不足与多模式检测缺掉的技术瓶颈，为阿尔茨海默症等难治性神经疾病精准医治提供新型脑机接口技术手腕，具备主要的科学意义及临床价值。
论文链接：Integrated dopamine sensing and 40?Hz hippocampal stimulation improves cognitive performance in Alzheimer’s mouse models | Nature Co妹妹unications
图1 双模双向柔性脑机接口深脑靶向刺激改善AD小鼠认知功效
图2 柔性脑机接口NeuroRevive-FlexChip的神经电运动及多巴胺检测性能
图3深脑靶向刺激引起海马体神经细胞多巴胺开释及微不雅神经振荡
图4深脑靶向刺激改善阿尔茨快盈VIII官网-海默模子小鼠认知功效，削减Aβ42斑块沉积
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