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《自然-医学》:对受损神经近进行电刺激 能增强恢复能力

2018-10-10 14:52:35来源:学术经纬

说到电疗,许多人的第一反应也许是杨永信与他的网瘾“疗法”。曾几何时,许多人相信通过对孩子进行电击,能够消除他们的网络成瘾。这也让数千名未成年人被迫接受电击后,留下了巨大的心理阴影。最终,这一未得到循证医学证明的“疗法”,在2009年被中国卫生部叫停。

一颗老鼠屎,很容易就坏了一锅粥。正如魏则西事件曾一度让人对免疫疗法(2018年诺贝尔生理学或医学奖)这一突破性的治疗手段产生怀疑,杨永信与他的“疗法”,也将电疗的形象变得可憎起来。这无疑是可悲的。因为在靠谱的科学家手中,电生理学及其疗法完全有希望成为让人恢复健康的工具。

意大利著名科学家路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)是生物电领域的先驱(图片来源:Unidentified painter [Public domain], via Wikimedia Commons)

关于电生理学的科学历史,还要追溯到200多年前。当时,意大利著名科学家路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)发现了生物电现象——死去的青蛙在接触到电火花后,肌肉会出现收缩。这是生物电领域的基石之一,也揭示了神经、肌肉、以及电信号之间的关联。

时至今日,人类对于生物电的理解早已今非昔比。现在的科学家们发现,生物电与伤口愈合,以及动物再生有关。在今日发表的这篇《自然-医学》研究中,人们所专注的正是神经再生。

为什么要研究神经再生?因为人类的神经对于运动能力至关重要,但其再生能力却较差。一旦由于外伤等原因造成神经受损,即便是最为先进的治疗方法,都不能对其进行完全修复。患者也往往会出现运动能力上的残障。过去,医生们发现在手术期间,如果对受损的神经部位附近进行电刺激,能增强恢复能力,并加快恢复的速度。但这种方法也有其局限性——它只能运用于手术期间。一旦伤口闭合,我们也就无法继续对受损的神经进行刺激。这正是这支科研团队想要解决的问题。

在精心设计之下,科学家们造出了一种全新的电疗设备。它比一元硬币还小,只有纸一样薄,却精巧地带有两个部分——第一部分是一个无线接收器,能让科学家对它发出指令;另一部分能与外周神经结合,依指令进行电刺激。植入到体内后,这一设备能够持续起效。而在几周后,它也会在体内自然降解,不留下痕迹。

“我们知道手术期间的电刺激会有帮助。但手术结束后,这些帮助也就结束了,”本研究的通讯作者之一Wilson Ray教授说道:“利用这款新设备,我们能按计划进行电刺激,进一步增强神经恢复。”

在小鼠实验中,这一设备取得了良好的结果。研究人员们将这一设备植入到了坐骨神经受损的小鼠中,并以每小时1次的频率进行电刺激,时间长达1天、3天、以及6天。治疗后,科学家们又在接下来的10周里,追踪神经的恢复情况,并发现相比对照组,但凡接受电刺激的小鼠,其肌肉重量与强度都有显着提升,表明小鼠的神经功能与运动能力都恢复良好。

更令人欣喜的是,电刺激的时间越长,小鼠的恢复速度也就越快。而且,这一设备没有带来明显的副作用。

“近10年里,我的课题组对短时电子(治疗)设备非常感兴趣,”本研究的另一名通讯作者John Rogers教授说道:“如今,我们有了所有的拼板,这包括材料、设备、制造的方法、以及系统水平上的工程概念。这些进展有望解决人类健康的重大挑战。”

研究人员们在论文摘要中写道,这是首个在小鼠模型中,证明对受损神经组织进行电刺激,能增强神经再生和功能恢复的报道。我们期待这一领域能尽快得到发展,让人类迎来药物之外,帮助恢复神经功能的好方法。我们也期待身边不再有假借科学概念之名的医疗骗局,让真正靠谱的疗法不至于在问世之前,就遭受莫名的污名。


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责任编辑:邹林梅

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