原發性顫抖症盛行於高齡族群,為找出引起顫抖機制,並協助疾病診斷與治療,在國科會腦科技專案計畫及吳大猷先生紀念獎計畫的支持下,台灣大學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,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。相關系列成果,發表於國際頂尖期刊《科學轉譯醫學》(Science Translational Medicine)。
原發性顫抖症是常見的動作障礙疾病,在高齡族群盛行率為帕金森氏症的5倍,產生的動作性顫抖大幅影響患者的日常生活,例如嚴重手部抖動影響飲食習慣等。
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,因此超過5成的病患,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。因此,在精準醫學發達的今日,這種多成因樣態的疾病仍難以克服。
原發性顫抖症病患顫抖頻率是每秒4到12次,為追蹤高速頻率變化,潘明楷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,證實小腦神經細胞是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。
潘明楷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(transcranial Alternating Current Stimulation, tACS),干擾小腦共振頻率的穩定度,有效緩解病患顫抖症狀。
潘明楷解釋,過去各界認為會發生顫抖主因是大腦影響小腦,但透過研究發現,顫抖是因為小腦內部迴路過強,而產生共振,因此只要算出頻率,藉由非侵入性的「穿顱交流電刺激」(tACS),干擾小腦共振頻率的穩定度,便可以有效緩解病患顫抖症狀。
潘明楷說,透過研究證實這項機轉真實存在後,未來除了可以進行長期穿顱交流電刺激術外,還能開發相關藥物,專門針對這些算頻率的神經,便可以達到更好的治療。
潘明楷也表示,發現顫抖頻率的關鍵後,無論是何種因素誘發的顫抖症狀,像是喝咖啡、抽菸、年紀大與喝酒等引發的抖症,都能都透過相對應的非侵入式電流刺激,抵銷顫抖頻率,其他包含小腦萎縮症等腦科疾病也有機會使用,不過後續仍要經過臨床實驗,至少還要數年才可能使用於治療病患。
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