如何利用脉冲磁场对抗神经退行性疾病

在神经系统的运动神经元疾病中，例如肌萎缩侧索硬化症 (ALS)，无法再向肌肉发送命令。这逐渐导致瘫痪。德国国家实验室 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) 的物理学家 Thomas Herrmannsdörfer 博士和德累斯顿工业大学的医生 Richard Funk 教授提出了利用磁场选择性地恢复运动神经元的想法。最初的实验室研究结果证明他们是正确的，并鼓励他们进一步推进他们的项目并规划一个原型治疗设施。

在健康人中，所谓的运动神经元——大脑皮层、脑干​​和脊髓中的特殊神经细胞——为骨骼肌提供运动信号。对于 ALS，这些神经元受到严重损伤，不再传输信号。结果，肌肉因为无法接受指令而逐渐萎缩，无法再发挥作用。最初的症状通常是手臂和腿的问题，在一些患者中，这种疾病还表现为言语障碍或吞咽困难。

尽管 ALS 已为人所知大约一百年，但还没有治愈的希望。只有药物疗法可以缓解症状和减缓疾病的进展。两位德累斯顿科学家 Richard Funk 和 Thomas Herrmannsdörfer 现在正在与他们的团队一起寻求一种全新的方法。他们想使用磁场脉冲重新激活运动神经元。

每个人体细胞及其所有成分，即细胞器，都具有电荷、电势。与此同时，研究已经发展到可以使用电敏染料在显微镜下对膜电位的变化进行成像。这使研究人员能够观察细胞以及细胞器如何根据不同的电位相互交流。当电场以及因此相关的通信有缺陷时，这会导致异常发展，并且在最坏的情况下会导致功能缺陷。“因为我们知道电流会流动，我们也知道必须可以选择性地进行干预，”Richard Funk 解释说。因此，这个想法诞生了，以进行电磁干预。

培养皿研究

为了测试他们的方法，两位科学家同时在 HZDR 组建了一个由经验丰富的细胞生物学家组成的团队，将人类皮肤细胞重新编程为运动神经元。研究人员使用来自健康个体和 ALS 患者的细胞。他们还检查了取自 ALS 患者的细胞培养物中来自疾病不同阶段的细胞样本。将制备好的细胞置于培养皿中并暴露于不同的磁场中。“我们可以在我们的实验中证明，某些脉冲和频率参数可以改善在 ALS 中被破坏的神经过程中的传输，”Herrmannsdörfer 高兴地说。例如，观察到线粒体转运的刺激，这对神经元功能至关重要。线粒体被认为是细胞的动力源，负责有机体的能量供应。此外，科学家们可以证明，磁场可以加速神经过程的生长。

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