对于许多患有癫痫等神经系统疾病的人来说，并没有可行的治疗选择。在我们最新的研究中，我们开发了一种植入式设备，可能有一天会缓解此状。我们展示了该植入物可以通过将大脑化学物，即神经递质，直接输送到引起问题的脑细胞处来治疗例如癫痫发作等大脑中的病症。
植入物通过电场将神经递质从装置的内部储存库中推出而工作。这一被称为电泳的过程可以精确控制药物输送的剂量和时间，这对于解决间歇性疾病如癫痫是非常重要的。
这种递送药物的方式还具有不增加药物离开装置处的局部压力的优点，因为药物分子并不存于溶剂中——它们“干燥”地离开装置。这是很重要的，因为它意味着药物分子（此处指神经递质）可以直接与植入物周围的组织相互作用而不会对这些细胞或周围组织造成损害。
研究人员之前已经表明，通过将植入物放置在大鼠的脊髓中，这种输送药物的方法可以用于控制痛觉。我们的研究已在《科学进展》（Science Advances）上发表，其新颖之处在于设计了一种小到足以植入小鼠大脑的植入物。我们还在植入物中加入了微型传感器，以便我们监测植入物处的局部大脑活动。
神经递质是大脑的化学信使。
使用板载传感器，我们可以观察到小鼠癫痫样活动的开始。在检测到癫痫发作后，我们控制植入物将抑制性神经递质输送到癫痫发作中心的脑组织，神经递质再通知该组织中的细胞停止将癫痫发作信息传播给其他细胞，这就阻止了癫痫发作。
在发现我们可以使癫痫发作停止后，我们想看看我们是否可以完全预防癫痫发作，而不是在癫痫发作后再将其停止。为了测试这一点，我们先输送神经递质，然后才用一个单独的植入物将一剂诱发癫痫发作的化学物质注入大脑。这些实验表明，我们的植入物可以防止任何类似癫痫发作的活动发生。
平台技术
我们非常兴奋，因为这是第一次有人实现电泳药物输送装置阻止或预防癫痫样活动。此外，我们将此视为一种平台技术，可用于帮助治疗许多不同的神经系统疾病，包括癫痫，帕金森病和脑肿瘤。
值得注意的是，到目前为止，该装置仅在小鼠和大鼠中进行了测试。根据其他技术从这个阶段走到广泛临床使用所花费的时间来看，这种技术在可以广泛用于人类之前至少还有十年的路要走。在此期间，还需要很多工作来证明这些植入物在治疗癫痫以及其他神经系统疾病上的长期可行性。
作者：Christopher Proctor
翻译：马一瑗
审校：施怿
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