자기 뇌 자극에 의해 더 빨리 알아보기
보훔의 연구는 특히 특정 신경의 활성을 변화 TMS 자극 패턴의 효과를 조사
어떤 과학 소설처럼 들리는 것은 실제로 가능 : 때문에 외부에서 자기 자극에 선택적으로 영향을 미치는 특정 뇌 신경 세포의 활성이 될 수 있습니다. 이 뇌에서 어떻게됩니까 정확히 여전히 불분명했다. 교수 클라우스 푼케 (신경 생리학 교실)가 이끄는 보훔의 의사들은 이제 다양한 자극 패턴이 서로 다른 세포에서의 역할과 활동 또는 증가를 억제하는 것으로 나타났습니다. 쥐보다 쉽게 학습 너무 주도 특정 자극 패턴을 의미한다.결과는 뇌 자극은 뇌 기능 장애에 대해 타겟팅 미래에 사용될 수 있음을 도울 수있다. 연구진은 신경 과학 저널과 신경 과학의 유럽 저널에 자신의 연구를 발표했다.
자기 펄스는 뇌를 자극합니다
경 두개 자기 자극 또는 줄여서 TMS는 뇌 신경 세포의 통증없는 자극을위한 비교적 새로운 방법입니다. Anthony Barker가 1985 년에 처음 제시 한이 방법은 자기장을 사용하여 두개골 바로 아래에있는 피질을 자극 할 수 있다는 사실에 기반합니다. TMS는 진단, 기본 연구 및 잠재적 인 치료 도구로 사용됩니다. 진단용으로 사용되는 경우, 질병의 변화를 평가하기 위해 또는 약물 복용 후 또는 이전에 뇌의 인공 자극 후 피질 영역에서 활성화되는 신경 세포의 능력을 테스트하기 위해 단일 자기 펄스가 사용됩니다. 단일 자기 펄스를 사용하여 감각, 운동 또는인지 작업에서 특정 피질 영역의 관여를 테스트 할 수도 있습니다. 이는 일시적으로 자연 활동을 방해하기 때문입니다. 즉, 일시적으로 해당 영역을 "끄기"때문입니다.
반복 된 자극은 뇌 활동을 변화시킵니다
반복적 인 TMS는 1990 년대 중반부터 인간 피질에서 활성화되는 신경 세포의 능력을 구체적으로 변경하기 위해 사용되었습니다.“일반적으로 저주파 자극은 세포의 활동을 50Hz, 즉 초당 50 개의 자기 펄스만큼 감소시킵니다. 초당 5-XNUMX 펄스의 더 높은 주파수에서 세포의 활동이 증가합니다.”라고 Funke 교수는 설명합니다. 연구자들은 주로 소위 세타 버스트 자극 (TBS)과 같은 특수한 자극 패턴에 관심이 있습니다. XNUMXHz 버스트는 XNUMXHz에서 반복됩니다. "이 리듬은 EEG에서 관찰 할 수있는 XNUMX ~ XNUMX 헤르츠의 자연적인 세타 리듬을 기반으로합니다."라고 Funke는 말합니다. 효과는 주로 이러한 자극 패턴이 지속적으로 제공되는지 (cTBS, 약화 효과) 또는 중단 (간헐적, iTBS, 강화 효과)에 따라 달라집니다.
세포 사이의 접점이 강화되거나 약화됩니다.
반복 된 자극에 의해 신경 세포의 활동이 정확히 어떻게 변하는지는 거의 알려지지 않았습니다. 세포 사이의 접촉점 (시냅스)은 학습에 중요한 역할을하는 반복적 인 자극에 의해 강화 (시냅스 강화) 또는 약화 (시냅스 우울증)되는 것으로 가정합니다. 최근 TMS와 학습의 효과가 인간에게 상호 작용한다는 사실이 밝혀졌습니다.
억제 성 피질 세포는 특히 자극에 민감합니다.
보훔 연구자들은 인공 피질 자극이 사용 된 자극 프로토콜에 따라 특정 억제 신경 세포의 활동을 구체적으로 변화 시킨다는 것을 처음으로 보여줄 수있었습니다. 신경 세포를 자극하고 억제하는 상호 작용은 뇌의 건강한 기능을위한 필수 요건입니다. 억제에 특화된 뉴런은 흥분성 파트너보다 훨씬 다양한 형태와 활동 구조를 보여줍니다. 무엇보다도 그들은 세포체에서 다른 기능성 단백질을 생산합니다. 그의 연구에서 Funke 교수는 단백질 parvalbumin (PV), calbindin-D28k (CB) 및 calretinin (CR)에 대한 조사에 중점을 두었습니다. 그들은 다양한 억제 세포에 의해 활동 의존적으로 형성되므로 그 양은 해당 신경 세포의 활동에 대한 정보를 제공합니다.
자극 패턴은 특정 세포에 특별한 영향을 미칩니다.
예를 들어, 조사에 따르면 중단을 통한 활성화 자극 (iTBS 자극 프로토콜)은 PV 형성을 거의 감소시키는 반면, 활동 감쇠 연속 자극 (cTBS 프로토콜) 또는 유사 감쇠 1Hz 자극은 주로 CB 생산을 감소시킵니다. 감소합니다. CR 형성은 테스트 된 자극 프로토콜에 의해 변경되지 않았습니다. 신경 세포의 전기적 활동의 등록은 피질 활동의 억제의 변화를 확인했습니다.
자극 후 더 빨리 배우십시오
최근 European Journal of Neuroscience에 발표 된 두 번째 연구에서 Funke 교수 팀은 쥐가 각 훈련 전에 활성화 자극 프로토콜 (iTBS)로 치료하면 쥐가 더 빨리 학습하지만 억제 성 cTBS를 사용한 경우에는 학습이 더 빠르다는 것을 보여줄 수있었습니다. 프로토콜이 사용되었습니다. 초기에 감소 된 단백질 parvalbumin (PV)의 형성이 학습 과정에 의해 다시 증가했지만 학습 과정에 관여하는 뇌 영역에서만 증가하는 것으로 나타났습니다. 특정 학습 작업에 관여하지 않은 동물에서 PV 생성은 활성화 자극 후에도 감소 된 상태로 유지되었습니다. “iTBS 치료는 처음에는 일반적으로 특정 억제 신경 세포의 활동을 감소시켜 후속 학습 활동을보다 쉽게 저장할 수 있습니다.”라고 Funke 교수는 결론지었습니다. “이 과정을 '게이팅'이라고합니다. 두 번째 단계에서 학습 활동은 억제와 PV 형성을 다시 정상화합니다. "
미래에 더 구체적으로 치료
반복적 인 TMS는 이미 뇌의 기능적 장애, 특히 심한 우울증 치료에 제한적인 성공을 거둔 시험 기반으로 사용되고 있습니다. 또한 억제 신경 세포의 기능적 장애가 정신 분열증과 같은 신경 정신병에 중요한 역할을한다는 것을 보여줄 수 있습니다. Funke 교수는 "우리 연구 결과로부터 뇌의 기능적 장애에 대한 새로운 형태의 치료법을 도출하기에는 아직 너무 이르지만,이 연구 결과는 향후 TMS의보다 구체적인 적용에 중요한 기여를 할 것"이라고 기대합니다.
타이틀 녹음
Benali, A., Trippe, J., Weiler, E., Mix, A., Petrasch-Parwez, E., Girzalsky, W., Eysel, UT, Erdmann, R. and Funke, K. (2011) Theta- 버스트 경 두개 자기 자극 연령 대뇌 피질 억제. J. Neurosci., In press.
Mix, A., Benali, A., Eysel, UT, Funke, K. (2010) 연속적이고 간헐적 인 경 두개 자기 세타 버스트 자극은 쥐의 촉각 학습 성능과 피질 단백질 발현을 다르게 수정합니다. 에서 : Eur. J. Neurosci. 32 (9) : 1575-86. 도이 : 10.1111 / j.1460-9568.2010.07425.x. Epub 2010 18 월 XNUMX 일.
출처 : Bochum [Ruhr University]
