[发明专利]脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法及系统

说明书

本发明公开一种脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法及系统，分别将植入式刺激电极、记录电极植入多个生物体的预设靶点；利用多通道电生理采集模块采集记录电极上记录到的电生理信号，并发送至生理信号分析模块利用刺激器控制模块调控便携式刺激器的电刺激信号参数；所述植入式刺激电极接收到电刺激信号后，对生物体的颅内脑部靶点进行电刺激停止电刺激，利用多通道电生理采集模块采集记录电极上记录到的电生理信号，并发送至生理信号分析模块；利用生理信号分析模块对电刺激前后的电生理信号进行处理，获得阿尔茨海默症的改善评估指标；本发明可以为阿尔茨海默病的治疗参数优化提供思路。

技术领域

本发明涉及脑深部电刺激领域，具体是脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法及系统。

背景技术

阿尔茨海默症(Alzheimer’sdisease,AD)是以进行性记忆障碍、认知功能丧失伴精神行为异常的神经系统退行性疾病，其主要病理特征包括β-淀粉样蛋白(β-Amyloidprotein，Aβ)沉积、神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)、神经元丢失等，伴有慢性认知功能下降、记忆衰退、语言障碍、学习能力下降等行为障碍。根据世界阿尔茨海默症报告，AD的患病率在世界范围内逐年攀升。

目前，全球约有5000万AD患者，预计到2050年将达到1.52亿。截止2019年，我国AD患者人数高达1000万余人，且随着老龄化社会的到来，有不断上升趋势，这将会造成沉重的经济、心理和人力负担。但是AD的病因和发病机制非常复杂，目前尚未十分清楚。由于AD患者的脑组织标本极难获得，因此通过阿尔茨海默症小鼠模型的实验研究对临床研究起着至关重要的作用。

DBS具有可逆性、参数可调性、微创等特点，被美国食品药品监督管理局批准用于帕金森，原发性震颤，肌张力障碍，强迫症和癫痫等疾病，在临床试验中已被作为AD的潜在治疗方法。尽管DBS治疗AD的临床效果已得到肯定，但是DBS治疗AD尚处探索阶段，尤其是评估体系、评估参数及DBS治疗AD的机制尚不明确：

(1)DBS治疗AD的场电位(LFP)评估指标仍在探讨中。基础动物研究中提示神经振荡活动是DBS治疗AD的潜在评估指标。不同节律的神经振荡原则上可以独立地行使功能，其中低频振荡主要涉及广泛的信息调节，而高频振荡发挥协调短时信息编码作用。然而它们不是相互孤立的，存在动态耦合关系。除了theta和gamma振荡的功率外，theta和gamma的耦合也能反映AD小鼠的认知和记忆功能，而在DBS治疗AD之前分析中尚未涉及到场电位分析。

(2)DBS治疗AD尚未开展神经元响应分析的评估。神经元信号分析是对LFP分析的有力补充，而且根据神经元幅度阈值进行神经元分类，有助于下一步神经元回路角度分析做好铺垫。在AD早期，神经元发放异常导致神经毒性和突触功能障碍。兴奋性神经元和抑制性神经元与节律振荡的同步显示突触功能以维持信息通信，且与theta和gamma的同步异常发生在AD早期。在DBS治疗AD之前分析中尚未涉及到神经元及其与节律振荡的分析。

发明内容

本发明的目的是提供脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法，包括以下步骤：

1)分别将植入式刺激电极、记录电极植入多个生物体的预设靶点；所述预设靶点位于生物体的颅内脑部区域；这些生物体分为不同刺激小组；

2)所有植入电极的生物体恢复t时间；

3)利用多通道电生理采集模块采集记录电极上记录到的电生理信号，并发送至生理信号分析模块；

4)利用刺激器控制模块调控便携式刺激器的电刺激信号参数；

5)利用便携式刺激器向植入式刺激电极传输电刺激信号；

6)所述植入式刺激电极接收到电刺激信号后，对生物体的颅内脑部靶点进行电刺激；