主页 > 植物 >

糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣

浏览1574 好评 0 点赞105

  2016年,在法国里昂的一所医院,一名男子流下了一滴眼泪。一台红外摄像机记录了这个时刻,而这台摄像机就是为了追踪这名34岁男子的任何动作或行为。

  之后,研究人员看到了这些影像,他们充满了好奇,并暗自兴奋不已。这个年轻人15年前遭遇了车祸,陷入昏迷状态,他无法说话,动弹不得,没有任何意识活动的迹象。

  在流下眼泪的两周之前,研究人员在其胸腔植入了一台旨在刺激其迷走神经的设备——迷走神经遍布全身,从耳后到胸腔再到胃部都有分布,负责向大脑传送信息。在植入设备后,男子的母亲几乎立刻就看到了他意识活动的迹象,而这已经有近20年没有出现了。

  两周后,研究人员为男子播放他最喜欢的音乐,一滴眼泪从他眼中滑落。15年来,该男子一直处于植物人状态,没有任何有意义的交流或情绪迹象。而现在,他在临床上可以被归入“最小意识状态”。

  “当我们看到眼泪从他脸颊滑落时,那真是让人……激动,那真是……”里昂马克-吉纳皮德认知科学研究所(Institute of Cognitive Sciences - Marc Jeannerod)的所长安吉拉·希里古(Angela Sirigu)说道,她为了这一刻已经努力了5年多的时间。希里古的研究重点是了解不同脑区的功能,尤其是顶叶皮层的作用,它被认为对意识至关重要。

  这名年轻男子(现年35岁)是值得注意的个案研究,可以用来证明希里古的原创假说。迷走神经的功能很多,心脏、肾脏、肺功能、消化道、说话、眼神接触等等都与它相关。

  除此之外,迷走神经还可以增强蓝斑神经元释放的生物电,而这种放电可以促使大脑通过跟警觉性和战逃反应有关的神经通路分泌大量去甲肾上腺素。

  “我对自己以及合作者说,‘如果我们通过迷走神经去刺激那些通路,能否提升植物人患者的警觉性呢?”现在看起来,这个问题的答案绝对是肯定的。

糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣

  这名34岁的男子因病情严重而被选为被试者。“如果我把这名患者的大脑扫描图给你看,你会看到他的左半脑已经完全损坏。他没法说话或移动,因为这个对运动至关重要的脑区遭到了破坏,”希里古说。

  “他是我们能够找到的病情最严重的患者,我们知道,如果我们观察到了些什么,那不可能是碰巧发生的事情。我们为自己选择了一种非常奇怪的状况,但就我们的个案来说,那是有益的。因为在我们进行刺激之前,他没有对任何外部刺激做出反应;而当我们进行刺激时,他有了反应。”这项研究由雅克·吕奥特(Jacques Luauté)教授主持进行,其成果发表在学术期刊《当代生物学》(Current Biology)之上。

  植入设备的手术是在上午进行的,外科医生先用电极刺激神经以进行测试。“我跟医生一起去看了他,我们注意到了此前从未有过的一些警觉性,”希里古说,“当然,那可能是偶发事件,但我们从一开始就感觉能奏效。”

  希里古及其团队等了一个月才得以记录下实实在在的效果,这个时间已经足以测量神经系统层面的任何变化。从表面来看,那些变化日益显现。这名男子会对简单的指令做出回应,用眼睛追随移动的物体,以及转动头部。

  男子的母亲也参与到了研究当中,她注意到,当医生在旁边读书时,自己儿子保持清醒的时间会更长一些。此外,他似乎恢复了威胁应变反应:当希里古靠近他的脸时,他的眼睛会睁大。

  “我们很开心。”她说,“患者的状况正在改善,我们一直都在观察他,甚至会在不同试验阶段之外对他进行检查。有一次,我躺在他病床的左侧,跟他说话。他看着我,没有回应,因为他没法说话。但当我换到病床的另一侧时,他的眼睛也随着转动,就好像要换个位置继续听,我看到他的眼睛在朝一个新的方向移动。”

  还有一次是在这名男子位于里昂以南40公里的一个小镇的家中,希里古和男子的母亲对着他说话,让他把头转向她们。“他花了1分钟时间慢慢把头转向我们,对于一个从来没有任何反应、总是保持相同姿势的人来说,这真是令人惊异。”

  他母亲的说法是,她现在能够感觉到自己的儿子是个大活人,他们可以理解彼此。尽管交流可能有限,但在15年的植物人状态之后,母子之间再次有了某种互动。

  “这不是科学的组成部分,但我认为这些感觉也很重要,还有他母亲所说的一切。这位母亲实在了不起,一直守着儿子,”希里古说道。

糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣

  不过,科学正是这个增强过程的成果所在,希里古也打算以此为基础进一步展开研究。脑电图(EGG)显示,在男子跟运动、感觉和意识有关的脑区,脑电活动显著增加。正子断层扫描(PET scan,通过注射显影剂来监测器官功能和血流)则显示,男子皮层和皮层下脑区的代谢活动变得更加活跃。扫描显示,活动来自顶叶皮层,那是一个跟意识有关的脑区。最终结果也证实了这一点。

  “当重新激活顶叶皮层时,我们发现顶叶皮层与其他脑区之间的连接得到了增强,其中就包括跟运动功能有关的脑区,它对意识非常重要。当患者开始跟外部世界进行交流时,这种增强会让大脑跟外部环境发生更多的交互。大脑开始以此前未有的方式被重新激活,”希里古说道。

  其结果是,随着这样的活动和连接越来越多,更多对此做出反应的脑区有可能被重新激活。

  希里古强调说,虽然这名患者仍然不能走路或说话,但其神经系统的改善代表了研究的最大成果,表明代谢活动有了显著增加。“迷走神经刺激(VNS)对这名患者来说可能拥有很大的潜能。”

  除了这一例个案研究之外,希里古正在招募人手开展进一步研究,重点是处于最小意识状态的患者,她认为VNS能够为这些人带来最大的好处。“这有可能促使他们恢复意识,我认为他们其实才是能够受益于这种技术的最佳患者。”

  希里古希望未来能够在患者受伤后尽早应用VNS疗法,这有可能帮助患者避免重大损伤。由于迷走神经系统的保护天性,这可能会起到作用——研究人员已经知道,VNS能够增加脑源性神经营养因子,这种因子能够保护神经元细胞免于凋零。

糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣

  如果你不了解迷走神经是什么,那是情有可原的。不过,从神经科学家到免疫学家,各路研究人员都在努力利用它治疗不同的疾病。从上世纪90年代开始,它已经被用于治疗癫痫;近些年则被用于类风湿性关节炎,这是一种使人衰弱的自身免疫性疾病。

  在拉丁语中,vagus的意思是“蜿蜒”。迷走神经有10万条神经纤维从脑干蔓生到一系列器官,研究人员把它当作考察神经系统和免疫系统之间联系的目标对象。在那些神经纤维中,有大约80%负责把身体的信息传送给大脑,而余下的20%则负责把大脑的指令传达给身体各个部位。

  此外,电子疗法的兴起——即用设备刺激神经来使其释放化学物质,以此替代传统的药物治疗——也跟研究人员对迷走神经的兴趣不谋而合。如果你想影响人体的不同部位以及相应的状况,迷走神经显然是需要重点关注的对象。

  不过,研究人员对人体所有神经回路及其作用的了解尚不充分,很多关于迷走神经治疗疾病潜力的发现都是无意中为之。

  例如,在上世纪90年代,神经科学家凯文·特雷西(Kevin Tracey)用一种药物进行试验,旨在通过降低一种名为肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平来预防炎症。有一天,他把药物注射到了小白鼠的大脑而非血液中,以测试其对中风的作用。他发现,这个过程在降低TNF-α水平方面的效率要高出10万倍。

  他认为,这得益于神经信号,而不是药物本身。最终,他找到了幕后功臣:迷走神经。其他自身免疫性疾病,包括克罗恩病和狼疮,同样也能用VNS进行治疗。近些年来,研究人员也对刺激迷走神经来治疗脑损伤产生了兴趣。不过,希里古的研究展示了VNS能够对大脑活动产生的生理影响。

糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣

  在明尼阿波利斯,神经外科医生乌斯玛·萨玛丹妮(Uzma Samadani)10多年来一直在努力达成相同的目标,即利用VNS来帮助脑损伤患者。目前,她正在为一项VNS临床试验招募发生中度损伤、拥有“一定数量重要底物”的被试者。

  她表示,自己受到了希里古试验结果的鼓舞,但也指出其范围有限。“我曾在宾夕法尼亚大学(Penn)工作,在那里撰写过VNS用于治疗癫痫的论文,”萨玛丹妮说道,解释了她10多年来致力于开展VNS试验的开端。

  “我当时阅读了有关回路和通路的文献,我突然想到,神经回路的逻辑混乱跟受损意识有些相似。我们从来不知道为什么一名患者会失去意识,不知道是通路缺失还是通路过度活跃。对我们来说,意识本身是有点神秘的。迷走神经拥有多个突出部分,我们还不清楚是哪个部分造成了这种影响。”

  萨玛丹妮的研究将使用非侵入性刺激,希里古在法国开始试验时还不能进行这样的操作。“我们不知道外部刺激是否会产生相同的效果。我们打算让法国的另一支团队把外部刺激器置于一组患者身上,以检测能否观察到相同的效果。”

  萨玛丹妮花了10多年时间才启动自己的试验,这主要是因为关于脑损伤的试验缺乏资金支持。然而,单在美国,每年就有大约170万人罹患创伤性脑损伤,这可能导致终身残疾、抑郁症和其他问题。多年来,病情最严重患者的家人一直在寻求答案、治疗方法和奇迹。

  希里古那位患者的母亲已经“尝试了一切”,其中就包括唑吡坦,这种普通镇静剂曾为一些患者带来令人难以置信的疗效。在上世纪90年代,医生曾把唑吡坦用于一名陷入昏迷的患者以减少痉挛以及帮助他休息。在给药30分钟后,该患者5年来第一次开口说了话。世界各地的医生都见过类似的效果,但一旦药效过去,患者便会恢复之前的状态。

  研究人员没有进行大规模的临床试验来调查或证实唑吡坦的疗效,所以我们很难知道它能对哪种类型的损伤起到作用。唑吡坦对希里古的患者不起作用。

  “起效的患者大多处于最小意识状态。”她说,“我看到通过唑吡坦得到改善的患者并非处于植物人状态,他们的问题是运动障碍。”在某些病例中,多巴胺这种化学物质也曾短暂唤醒患者的意识——神经元需要多巴胺连接到前额叶皮质,所以,如果是那些通路遭到破坏,多巴胺可能成为恢复意识的一条连线。

  在过去数十年中,我们时不时会听到这样的故事,一些昏迷或陷入植物人状态多年的患者突然醒转。在某些情况下,大脑的可塑性使得患者有可能随着时间的推移修复通路损伤。然而,我们对那些通路以及如何有目的地启动修复仍然知之甚少。

  希里古的研究为一个假说得出了临床证据,即休眠脑区仍可能在刺激之下产生意识,即便是在患者受伤数十年后。这也为一个越来越有希望的研究领域开辟了道路,至少对那些脑损伤较轻、能够取得最大程度恢复的患者来说,这种希望是存在的。

  不过,这项研究工作也引出了一个有关治疗最严重脑损伤患者的重要问题。在英国,国家医疗服务体系(NHS)表示,在患者陷入植物人状态至少12个月后,建议撤掉这些患者的营养支持。在医学上,超过12个月的植物人状态会被认定是永久性的。

  NHS认为,到了那个时候,患者恢复意识的可能性已经非常渺茫,延长生命对患者本人及其亲人来说没有好处。然而,在英格兰,如果患者的亲人希望放弃治疗,他们需要取得法庭判令。

  毫无疑问,随着更多的证据开始出现,希里古这样的研究将对放弃治疗的决定产生影响。

  2006年,在媒体竞相报道唑吡坦取得的效果之际,英国法庭拒绝了一名女性植物人患者的亲属放弃治疗的请求。医生和法庭认为,应该使用唑吡坦对该女子进行治疗,以观察她的病情是否会发生变化。女子的家人则称,如果唑吡坦使她恢复意识并了解到自己身上的严重残疾,她也不会想要活下去。

糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣

  这展示了此类决定的高度复杂性——当我们对意识的认知仍然模糊不清时,成功苏醒的罕见案例不断带来希望和困惑。

  “这是一个重要的临床和道德问题:随着科学的发展进步,患者或许仍有一定的希望,我们是否有权剥夺其生命?”希里古说,“我认为,每个临床病例应该单独进行考虑,我们唯一可以概括的是,如果VNS对这一个遭受严重脑损伤的患者有效,它也有可能对其他患者有效,而那些损伤较轻的患者则有可能从这项技术中获得更多的好处。”

本站文章于2019-11-03 09:22,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:糊涂15年的植物人被神经刺激叫醒这是苦楚的已矣
已点赞:105 +1

上一篇:

下一篇:



关于我们

  • 关于我们
  • 品牌介绍
  • 诚聘英才
  • 联系我们

学生/家长

  • 帮我选学校
  • 帮我选专业
  • 投诉/建议

教育机构

  • 如何合作
  • 联系方式

其他

  • 投稿合作
  • 权利声明
  • 法律声明
  • 隐私条款
全国统一客服电话
4006-023-900
周一至周六 09:00-17:00 接听
IT培训联盟官方公众号
扫描访问手机版
家电维修|北京赛车pk10