[發明專利]腦深部刺激改善阿爾茨海默癥小鼠的記憶功能的神經評估方法及系統

在審

• 申請號: 202211651451.2
• 申請日: 2022-12-21
• 公開（公告）號: CN116059531A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 王星;羅尹培;閔玲;鄭小林;吳小鷹;侯文生
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/05;A61B5/00;G06F18/23213;G06N3/06;G06F18/2135
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開一種腦深部刺激改善阿爾茨海默癥小鼠的記憶功能的神經評估方法及系統，分別將植入式刺激電極、記錄電極植入多個生物體的預設靶點；利用多通道電生理采集模塊采集記錄電極上記錄到的電生理信號，并發送至生理信號分析模塊利用刺激器控制模塊調控便攜式刺激器的電刺激信號參數；所述植入式刺激電極接收到電刺激信號后，對生物體的顱內腦部靶點進行電刺激停止電刺激，利用多通道電生理采集模塊采集記錄電極上記錄到的電生理信號，并發送至生理信號分析模塊；利用生理信號分析模塊對電刺激前后的電生理信號進行處理，獲得阿爾茨海默癥的改善評估指標；本發明可以為阿爾茨海默病的治療參數優化提供思路。

技術領域

本發明涉及腦深部電刺激領域，具體是腦深部刺激改善阿爾茨海默癥小鼠的記憶功能的神經評估方法及系統。

背景技術

阿爾茨海默癥(Alzheimer’sdisease,AD)是以進行性記憶障礙、認知功能喪失伴精神行為異常的神經系統退行性疾病，其主要病理特征包括β-淀粉樣蛋白(β-Amyloidprotein，Aβ)沉積、神經原纖維纏結(neurofibrillary?tangles,NFTs)、神經元丟失等，伴有慢性認知功能下降、記憶衰退、語言障礙、學習能力下降等行為障礙。根據世界阿爾茨海默癥報告，AD的患病率在世界范圍內逐年攀升。

目前，全球約有5000萬AD患者，預計到2050年將達到1.52億。截止2019年，我國AD患者人數高達1000萬余人，且隨著老齡化社會的到來，有不斷上升趨勢，這將會造成沉重的經濟、心理和人力負擔。但是AD的病因和發病機制非常復雜，目前尚未十分清楚。由于AD患者的腦組織標本極難獲得，因此通過阿爾茨海默癥小鼠模型的實驗研究對臨床研究起著至關重要的作用。

DBS具有可逆性、參數可調性、微創等特點，被美國食品藥品監督管理局批準用于帕金森，原發性震顫，肌張力障礙，強迫癥和癲癇等疾病，在臨床試驗中已被作為AD的潛在治療方法。盡管DBS治療AD的臨床效果已得到肯定，但是DBS治療AD尚處探索階段，尤其是評估體系、評估參數及DBS治療AD的機制尚不明確：

(1)DBS治療AD的場電位(LFP)評估指標仍在探討中。基礎動物研究中提示神經振蕩活動是DBS治療AD的潛在評估指標。不同節律的神經振蕩原則上可以獨立地行使功能，其中低頻振蕩主要涉及廣泛的信息調節，而高頻振蕩發揮協調短時信息編碼作用。然而它們不是相互孤立的，存在動態耦合關系。除了theta和gamma振蕩的功率外，theta和gamma的耦合也能反映AD小鼠的認知和記憶功能，而在DBS治療AD之前分析中尚未涉及到場電位分析。

(2)DBS治療AD尚未開展神經元響應分析的評估。神經元信號分析是對LFP分析的有力補充，而且根據神經元幅度閾值進行神經元分類，有助于下一步神經元回路角度分析做好鋪墊。在AD早期，神經元發放異常導致神經毒性和突觸功能障礙。興奮性神經元和抑制性神經元與節律振蕩的同步顯示突觸功能以維持信息通信，且與theta和gamma的同步異常發生在AD早期。在DBS治療AD之前分析中尚未涉及到神經元及其與節律振蕩的分析。

發明內容

本發明的目的是提供腦深部刺激改善阿爾茨海默癥小鼠的記憶功能的神經評估方法，包括以下步驟：

1)分別將植入式刺激電極、記錄電極植入多個生物體的預設靶點；所述預設靶點位于生物體的顱內腦部區域；這些生物體分為不同刺激小組；

2)所有植入電極的生物體恢復t時間；

3)利用多通道電生理采集模塊采集記錄電極上記錄到的電生理信號，并發送至生理信號分析模塊；

4)利用刺激器控制模塊調控便攜式刺激器的電刺激信號參數；

5)利用便攜式刺激器向植入式刺激電極傳輸電刺激信號；

6)所述植入式刺激電極接收到電刺激信號后，對生物體的顱內腦部靶點進行電刺激；