韩科学家利用AI和光技术突破帕金森病早期诊断与治疗
快速阅读: 韩国科学家利用AI和光遗传学在小鼠模型上实现帕金森病的早期诊断与治疗突破,开发出AI预测帕金森病评分系统和光控RET疗法,显著改善症状,为患者带来新希望。
帕金森病是一种严重影响运动功能的脑部疾病。著名人物如穆罕默德·阿里和迈克尔·J·福克斯都曾患有此病。该病的症状包括颤抖、僵硬、动作迟缓及平衡障碍。然而,早期诊断帕金森病非常困难,目前的治疗方法长期效果不佳。
近日,韩国科学家团队取得了一项令人振奋的突破。他们利用人工智能(AI)和一种名为光遗传学的特殊光基方法,在小鼠模型上找到了诊断和治疗帕金森病的新途径。这项研究由来自韩国科学技术院(KAIST)和基础科学研究院的研究人员完成,包括教授何云铎、金大秀以及院长李昌俊。研究成果发表在《自然通讯》杂志上,可能将改变我们对帕金森病的理解和治疗方法。
研究人员通过向小鼠注射α-突触核蛋白,建立了帕金森病的小鼠模型,这种蛋白质导致的脑部问题与人类患者相似。随后,他们利用AI技术观察并测量了小鼠的三维运动行为,涉及超过340种不同的行为指标,包括行走、四肢活动和震颤等。
研究团队将这些复杂的数据整合为一个简单的评分系统——AI预测帕金森病评分(APS)。该评分系统能够在疾病发生后两周内检测到帕金森病的迹象,比传统测试早得多。评分还反映了疾病的严重程度,关键表现包括步幅缩短、四肢运动不协调和胸部快速震颤。
为了验证新评分系统的特异性,研究人员还在患有肌萎缩侧索硬化症(ALS,又称卢·格里克病)的小鼠身上进行了测试。尽管ALS也会影响肌肉功能,但这些小鼠的APS评分保持较低水平,表明该测试能够区分帕金森病与其他疾病。
在治疗方面,研究团队采用了名为光控RET(optoRET)的新光疗法。这种方法利用光控制脑信号,帮助神经细胞更好地工作。经过光控RET治疗后,帕金森病小鼠的行走和四肢活动得到改善,震颤减轻。最佳疗效出现在每隔一天进行光照治疗时,且该疗法似乎保护了产生多巴胺的重要脑细胞,这是一种有助于控制运动的化学物质。
这是世界上首次结合早期诊断、治疗试验和帕金森病理解,使用AI和光遗传学在动物模型上的研究。何云铎教授表示,这一成果有望在未来为帕金森病患者提供新的个性化治疗方案。尽管这项研究仍处于初期阶段,且是在小鼠身上进行的,但它为早期发现帕金森病和更有效的治疗开辟了新的途径,为数百万患者带来了新的希望。
该研究已发表于《自然通讯》杂志。版权所有 © 2025 科学报告网。保留所有权利。
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