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電刺激技術應用於失智症治療新契機
68黃裕斌
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一、失智症人口在高齡趨勢下持續攀升 

失智症為老年人常見的退化性疾病,其中最常見為阿茲海默症,盛行率隨著年齡增加呈現增長的趨勢,根據台灣失智症協會公布的流行病學數據顯示:65~69歲的失智症盛行率為3.4%、70~74歲則為3.5%、75~79歲更增加為7.2%、80~84歲則倍增至13.0%、85~89歲則達21.9%,年紀越大盛行率約高,因此,隨著全球高齡化持續發酵下,預期患病人口數勢必將持續增加。 

根據國際失智症協會(ADI)發布的全球阿茲海默症報告顯示,2015年全球失智症人口為4,680萬人,預估至2050年人數將快速成長至1億3,150萬人,當中以亞洲地區的失智症人數最多,達2,290萬人;其次歐洲地區則有1,050萬名失智症人口,再者為美洲地區則有940萬人,而非洲地區則有約400萬人。 

台灣同樣也面臨失智症人數持續攀升的問題,根據台灣失智症協會公布的數據顯示,2016年底台灣失智症人數將超過26萬人,即每100人中就有1人是失智症患者,預估2031年將倍增至近47萬人,相當於未來的45年中患病人口數將以平均每天增加40位的速度快速增長,值得政府與民間特別關注與及早因應。 

二、目前臨床尚無適當的失智症治療方式 

目前臨床針對失智症治療的方式有二,分別為藥物以及非藥物治療,在藥物治療方面僅能減緩患者心智功能退化的程度,也就是說僅能延緩退化,並無法治癒,且會造成噁心、血壓降低、頭暈等副作用產生;而非藥物治療則是藉由提供熟悉的環境以及活動的安排,像是懷舊治療、音樂治療或者是訓練等方式為主,達到退化的延緩。不管是藥物或非藥物治療都僅能消極的延緩惡化,並無法完全治癒。 

美國北卡羅來納大學最新研究發現,在睡眠時以溫和的電流給予非侵入性的腦部刺激,可能可增強受試者的記憶能力,未來將有可能應用於部分記憶喪失疾病,相關研究成果於2016年8月刊登於Current Biology期刊,為失智症帶來新的治療機會。 

三、可即時偵測回饋的經顱交流電刺激技術 

根據Journal of Neuroscience文獻指出,睡眠有強化記憶與資訊整合的作用,當中又以慢波睡眠對於強化記憶力將有幫助,隨著阿茲海默症的症狀趨於嚴重,夜間睡眠時間(total sleep time, TST)、睡眠效率(sleep efficiency)均有減少,並影響睡眠第二期的睡眠紡錘波(sleep spindle)。 

由於臨床研究顯示,在睡眠時有越多紡錘波產生的受試者,記憶功能較好。因此,美國北卡羅來納大學研究團隊開發可即時偵測睡眠紡錘波,並快速回饋(腦部振盪刺激)的系統。於受試者睡眠過程中,藉由經顱電刺激(transcranial alternating current stimulation, tACS)的方式,將微弱電流經由頭皮,可針對腦內特定頻率進行誘發以及人為增強(artificial boost)腦內的sigma波。研究發現藉由正確標定出睡眠紡錘波階段,並進行即時刺激回饋,可以讓大腦處理及保留資訊的能力增強,睡眠紡錘波與記憶強化具有高度關聯度。 

四、結論 

失智症為老年常見退化性疾病,神經傳導物質乙醯膽鹼(acetylcholine)減少以及腦內蛋白斑塊是可能的致病原因,目前臨床有藥物或非藥物等兩種治療方式,但這兩種治療方式都無法完全治療或恢復以受損的大腦細胞,僅能消極延緩疾病的進行。 

隨著電刺激技術的發展,為失智症帶來可能的治療新機會。盤點我國在電刺激研究能量,像是學研單位如台大、成大、清大、交大、長庚、高醫大等皆有相關教授進行研究,在產業界的部分,神經電刺激產品出口持續增長,顯示廠商具有相關能量。然而,產品大多應用於物理治療以及復健領域,因此在我國電刺激技術具有一定基礎下,如何整合學研醫以及產業界,布局高齡化後的重點需求疾病領域,發展高階電刺激產品將是提高業者競爭力與產業轉型的思考點。 

因此,我國在臨床端、學研端以及產業端皆累積相當能量,可思考如何整合以發展高階電刺激產品。臨床端方面,台灣在腦神經外科、老年醫學、失智症研究據臨床經驗與研究能量,學研端具有累積相關電刺激的基礎研究;廠商端則是在電刺激產品具有多年產品基礎。未來如何透過基礎研究,如對於大腦記憶區域與認知模式、腦內振盪模式、睡眠、記憶與腦內作用機制的關聯度進行研究;產業承接進行產品開發,如適當頻率波段設計、自控回饋刺激設計、系統整合;並透過醫界的試驗驗證,發展全球創新的高階電刺激產品。 

(本文作者為工研院IEK執行產業技術前瞻研究與知識服務計畫產業分析師) 

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