| 신형 전극으로 뇌심부 자극의 치료 메커니즘 규명 | ||
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 중국과학원 뇌과학지능기술탁월혁신센터 및 베이징대학교 등 기관의 연구팀은 그래핀 섬유의 고호환성 자기공명영상(MRI)에 기반한 뇌심부 자극(DBS) 전극을 개발하여 파킨슨병 쥐 모델에서 DBS하에서 전체 뇌 범위의 완전한 심부 기능 자기공명영상(fMRI)의 뇌 활성화 그래프 스캔을 달성함으로써 DBS의 파킨슨병 치료 효과와 다양한 뇌 영역 활성화 사이의 상관관계를 발견하였다. 해당 성과는 "Nature Communications"에 발표되었다. 기존에 DBS에 사용되는 전극은 통상적으로 자기장의 심각한 왜곡을 일으켜 전극 주변의 대면적 부위가 전극 아티팩트에 가려서 보이지 않기 때문에 뇌 구조와 fMRI의 대뇌 성상 및 대뇌 활동에 대한 검사에 심각한 영향을 미친다. 새로 개발한 그래핀 섬유 DBS 전극은 동일한 크기의 백금-이리듐 전극보다 70배 높은 전하 주입 용량을 가진다. 9.4T 고필드 MRI에서, 해당 전극의 아티팩트는 동일한 크기의 백금-이리듐 전극의 아티팩트보다 훨씬 작으며 연속적인 대전류 펄스를 인가하는 조건하에서 높은 안정성을 나타냈다. 그래핀 섬유 전극을 이용하고 시상하핵을 자극 대상으로 하는 DSB는 파킨슨병 쥐의 운동 능력을 뚜렷하게 향상시키고 파킨슨병으로 인한 운동 장애를 감소시켰다. 전체 뇌 범위 내의 fMRI 뇌 활성화 그래프의 완전한 스캔을 달성하는 것은 DBS의 신경계 질환 치료 메커니즘을 규명하고 DBS의 대뇌 신경 조절 작용을 파악하는데 중요한 가치가 있다. 해당 전극을 이용하여 파킨슨병 모델 쥐에서 DBS-fMRI 동기 사용을 통해 DBS 활성화의 자극 표적을 포함한 완전한 fMRI 그래프를 획득하였다. 연구 결과, 파킨슨병 쥐의 운동 속도 향상은 쥐 운동 대뇌 피질, 내측과 외측의 담창구, 시상하핵과 미상피각의 활성화 정도와 정적인 상관관계를 가진다. 해당 결과는 DBS 메커니즘이 정적 및 부적 활성화 운동 회로를 통해 달성할 가능성을 암시한다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-04/16/content_443340.htm?div=-1 |
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