共计 810 个字符,预计需要花费 3 分钟才能阅读完成。
全球知名人士如拳王穆罕默德·阿里和演员迈克尔·J·福克斯都曾饱受帕金森病困扰。这种神经系统疾病以震颤、僵硬、运动迟缓和姿势不稳等复杂症状为特征,其早期诊断和有效治疗一直是医学界的重大挑战。
韩国研究团队近期在《自然·通讯》发表的一项突破性研究,将 AI 技术与光遗传学相结合,为帕金森病的精准诊疗开辟了新途径。该研究由韩国科学技术院(KAIST)生物科学系 Won Do Heo 教授团队、脑与认知科学系 Daesoo Kim 教授团队,以及基础科学研究院(IBS)认知与社会性研究中心主任 Chang-Jun Lee 团队共同完成。
研究团队首先构建了两种严重程度的帕金森病小鼠模型,这些模型携带 α - 突触核蛋白异常,能够准确模拟人类帕金森病。通过引入基于 AI 的 3D 姿态估计技术,研究人员从 340 多项行为特征中提炼出 AI 预测的帕金森病评分(APS)。这一创新方法在疾病诱导后仅两周就显示出显著差异,其灵敏度远超传统运动功能测试。
为确保 APS 的特异性,研究团队将同样的分析方法应用于肌萎缩侧索硬化症(ALS)小鼠模型。结果显示,尽管 ALS 小鼠也出现运动功能下降,但其 APS 评分保持较低,且行为模式与帕金森病小鼠明显不同。这一发现证实了 APS 在帕金森病诊断中的独特价值。
在治疗方面,研究团队采用光遗传学技术 optoRET,通过精确的光控调节神经营养信号。实验结果表明,隔天照射光的治疗方案不仅显著改善了小鼠的步态和肢体运动,减少了震颤,还显示出保护多巴胺能神经元的潜在效果。
KAIST 的 Won Do Heo 教授指出:” 这是全球首次将 AI 行为分析与光遗传学技术相结合,为帕金森病早期诊断、治疗评估和机制验证建立了一个完整的临床前框架。这一突破为未来实现个性化医疗和定制治疗方案奠定了重要基础。”
这项研究不仅为帕金森病的早期诊断提供了新工具,也为开发更精准的治疗策略指明了方向。随着 AI 与光遗传学技术的不断进步,帕金森病患者有望获得更及时、更有效的个性化治疗。