奇迹出现!沉睡15年的植物人恢复部分意识,曾用于抑郁、癫痫的迷走神经电刺激疗法再立功

百家 作者:DeepTech深科技 2017-09-27 13:14:53

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在影视剧里,我们看到过各种各样堪称“神奇”的唤醒植物人意识的方法。但这些方法大多数经过了艺术手法的夸张和渲染,现实生活中,让处于长期处于植物人状态的病人恢复意识几乎被认为是完全不可能的。


但现在这个认识有了新的转机。根据研究人员发表在《Current Biology》期刊上的论文,他们恢复了一位沉睡 15 年的植物病人的部分意识!他们的实验结果将给数年处于“植物”状态的患者重新获得基本认知能力带来了希望。


图丨研究人员发表在《Current Biology》期刊上的论文


这位病人来自法国,十五年前,当时只有 20 岁的他遭遇了严重车祸,并因车祸造成的脑部损伤而进入了永久无意识状态,即成了人们口中常说的“植物人”。


在治疗的过程中,法国国家科学研究中心的研究人员通过手术在他颈部的迷走神经周围植入电极去刺激他的迷走神经。成功诱使患者有了“最小意识(这种向脑部神经施以低强度的刺激的疗法已被批准被用于治疗抑郁症和癫痫)。


虽然离完全恢复患者的意识还很远,研究人员认为,这个发现仍然为重建脑损伤病人的意识带来了新思路。


世界上处于“植物”状态的人可以说成千上万,尽管他们不能对外部刺激如触摸做出反应,但他们的大脑并没有死亡。他们有很多表达自我意识的行为,如能辨别睡眠周期,能睁开眼睛,能吞咽东西,能表达喜怒哀乐等。


此前,大多数专家认为,超过 12 个月的“植物人”则将永远处于“植物”状态。不过,法国国家研究中心认知神经科学研究所所长 Angela Sirigu 并不认同这种想法。



图丨 Angela Sirigu


于是,她和一组临床医生在上面提到的患者身上尝试迷走神经疗法(VNS)。在人体中,迷走神经可谓是一条信息高速公路,在传递脑干的信息到其他部位如心脏,食管,肺,消化管等中起着至关重要的作用,支配着呼吸系统、消化系统和心脏等器官的感觉、运动和腺体的分泌。而 VNS 则包括植入一个仅为手掌大的,能电刺激(电流极小,比电子表供电电流的百分之一还小)迷走神经的盘状刺激器。


VNS 的作用机理虽然尚未被完全阐明清楚,但事实上已经成为很多疾病的治疗策略。从 1990 年代起,VNS 就已被用于治疗癫痫,本世纪初又开始应用于治疗抑郁症,其他的应用方向还包括关节炎和丛集性头痛等。


图丨神经刺激器为迷走神经(传递脑干信息给其他部位的一条重要神经)提供电流


考虑到迷走神经能直接连到控制自我意识的大脑深部组织,丘脑,Sirigu 有种预感:这种疗法必能给“植物人”带来福音。前面的研究已表明电刺激丘脑可以暂时使“植物人”有最小意识,因此 Sirigu 开始探索长期电刺激后的治疗效果。


接下来,她的团队在车祸受害者的胸部植入了迷走神经刺激器来持续刺激迷走神经,此后他们便定期监测患者对声音的反应,眼球追踪物体的能力以及脑活性。



植入刺激器的一个月后,研究人员逐步增加电流强度,从 0.25 mA 开始,每周提高 0.25 mA 直至 1.5 mA。在治疗过程中,患者开始对周围的事物有了一些微妙的反应。具体来说,他重新获得了用眼睛追踪物体的能力;在医生的要求下,他能够响应“转头”这一指令;当医生的脸突然出现在他面前时,他会受到惊吓;在他脑部的某些区域中,脑部代谢水平(用来衡量神经活性的指标)明显升高。


接着,研究人员持续给该患者施以此疗法并跟踪治疗效果。


这位男子仍然处于瘫痪状态,经过九个月的神经刺激疗法,患者的自我认知水平不再继续升高,但值得高兴的是,他也没有回到最初的“植物”状态。


尽管 Sirigu 知道让患者家属把患者送到有一定危险性的试验中是冒险的尝试,但她认为哪怕患者能重建一丁点儿意识,对家属来说也是值得庆祝的事。她说:“很感谢这位患者和他的家属,他们给了我们很大的鼓励。”


为什么电击能刺激意识的产生呢?


Sirigu 解释道,一种可能是因为病人受伤后,丘脑仍然一直在尝试与大脑的其他部分联系,只是受损的连接神经破坏了丘脑发出的信号,以致其他部位不能听见丘脑的“说话”;而 VNS 则有效地增大了丘脑“说话”的音量,从而传递更多信号,使大脑重新对外界的刺激产生反应。



但是,质疑声也不绝于耳。目前,一些生理学家和脑损伤方向的专家们仍对这种疗法的有效性持怀疑态度。


哈佛大学波士顿医学院的神经学家 Andrew Cole 说:“我不认为他们的结论一定不正确,但是我认为现有的研究基础并不能推出这个结论。具体来说,本研究中患者状态得到改善也可能是因为其他手术如植入电刺激装置、频繁的行为学观察以及脑部扫描仪的移进移出等,而并非一定因为脑部电流刺激。


来自纽约威尔康奈尔医学院的神经学家 Nicholas Schiff 与 Cole 的意见一致,都认为一个病人身上的结果尚不能说明这个疗法一定有效,不过他仍然看好这种疗法。


他说,研究者们当前的工作应该是对多种病人施以不同刺激强度和时间的 VNS,而这需要大量的资金和时间。虽然保险公司会负责康复护理费用,但是要让保险公司愿意援助,首先得让他们相信这种方法能恢复“植物”人,或者能起码恢复一点意识,这是很有挑战力的。


最近,我的一个同事把植物人困境描述成一种民权问题”,Schiff 说到,“这个领域的科学发展已经明显超前现有的基础设施,但我们应该使这个领域的医疗和其他领域的医疗一样。”


-End-


校审:黄珊





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