加拿大戴爾豪斯大學(xué)(Dalhousie University)的神經(jīng)科學(xué)研究人員以及大腦修復(fù)中心的專家發(fā)現(xiàn)了新方法,可以略過神經(jīng)系統(tǒng),直接刺激受傷或疾病而失去神經(jīng)連結(jié)的肌肉。
當(dāng)神經(jīng)失效LED光成功直接刺激肌肉 防止萎縮
任教于醫(yī)療神經(jīng)學(xué)系,同時(shí)也身兼大腦修復(fù)中心主任的維特·拉弗斯(Victor Rafuse)教授和他的共同研究伙伴,同部門的助理教授張瑩(音譯Ying Zhang)表示他們成功用LED燈光刺激肌肉,能夠使神經(jīng)受傷和神經(jīng)退行性疾病所引起的萎縮和癱瘓肌肉有所反應(yīng)。
任教于醫(yī)療神經(jīng)學(xué)系,同時(shí)也身兼大腦修復(fù)中心主任的維特·拉弗斯(Victor Rafuse)教授和他的共同研究夥伴,同部門的助理教授張瑩(音譯Ying Zhang)表示他們成功用LED燈光刺激肌肉,能夠使神經(jīng)受傷和神經(jīng)退行性疾病所引起的萎縮和癱瘓肌肉有所反應(yīng)。
戴爾豪斯手術(shù)住院醫(yī)師以及博士候選人菲利浦·麥告恩(Philippe Magown)和研究生Basavaraj Shettar醫(yī)師和拉弗斯以及張瑩合作進(jìn)行這個(gè)重大的醫(yī)療突破實(shí)驗(yàn)。他們的研究發(fā)現(xiàn)于2015年10月13日刊登在《Nature Communications》期刊上。
“我們發(fā)現(xiàn)只要透過皮膚,一天用LED燈照射1小時(shí)與神經(jīng)完全沒有連結(jié)的肌肉,就能防止它們萎縮。其他研究成功使遇燈光刺激神經(jīng),但是我們是首例能夠略過神經(jīng)并且直接作用在肌肉上的研究。這個(gè)研究帶來重大進(jìn)展,因?yàn)閷?duì)于神經(jīng)組織完全失效的受傷或像肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(ALS,俗稱漸凍人)等疾病,無法藉著刺激神經(jīng)讓肌肉運(yùn)作。”
借由LED光線照射恢復(fù)肌肉功能
為了驗(yàn)證光線能夠直接刺激肌肉活動(dòng)的理論,研究人員在老鼠的基因里植入對(duì)光會(huì)有反應(yīng)的離子通道(ion channel),這種離子通道首次發(fā)現(xiàn)于單細(xì)胞綠藻上。這種離子通道讓肌肉在受到LED燈光刺激時(shí)能夠收縮。
科學(xué)家尋求簡(jiǎn)單方法 植入光反應(yīng)離子到人體
“我們的下一步是要發(fā)展出一種能夠把光反應(yīng)的離子通道直接傳送到肌肉上,而不用修改基因組合的方法。這樣我們可能就有辦法找出對(duì)人類可行的療法。”
舉例而言,拉弗斯建議將這樣的離子通道傳送到手部肌肉神經(jīng)因傷失效的病患手部肌肉上。“我們看到研發(fā)出一種‘LED光的手套’的可能性,穿戴上能夠用來避免肌肉萎縮,且病患想要拿東西時(shí),能夠刺激肌肉收縮。”
潛在應(yīng)用無限 可望幫助漸凍癥等神經(jīng)疾病患者
這個(gè)尚在研究階段的新科技有許多潛在應(yīng)用,包含用在刺激漸凍癥病患的膈膜,幫助因?yàn)樯窠?jīng)元機(jī)制和神經(jīng)突觸連結(jié)失效而受到呼吸問題所苦的病患,刺激他們的呼吸系統(tǒng)肌肉,讓肌肉維持運(yùn)作。