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能唤醒!迷走神经让沉睡15年植物人出现意识

2018-07-12 05:52  来源:未知           

影视剧中,植物人总是会被各种各样堪称“神奇”的方法所唤醒,但这些方法多数经过艺术手法的夸张和渲染,或多或少带着些许玄学意味,总归是缺少科学依据。毕竟,在现实生活中,学术界普遍认为一个人若是进入“植物人”状态超过12个月后,就基本上被“判了死刑”,是完全不可逆转的。

你要知道植物人是怎么回事儿

植物人(vegetative patient),又称植质状态、不可逆昏迷。是大脑皮层功能严重损害,受害者处于不可逆的深昏迷状态,丧失意识活动,但皮质下中枢可维持自主呼吸运动和心跳,此种状态称“植物状态”,处于此种状态的患者称“植物人”,是与植物生存状态相似的特殊的人体状态。除保留一些本能性的神经反射和进行物质及能量的代谢能力外,认知能力(包括对自己存在的认知力)已完全丧失,无任何主动活动。

鉴别植物人通常有以下三种方法:

1.闭锁综合征:Nordgren于1971年报道很高由于双侧脑桥基底部病变,脑干腹侧的皮质脑干束和皮质脊髓束受损,而导致的缄默和四肢瘫痪,看起来很像昏迷,但实际上意识完全问题清楚,病人德技能用睁闭眼对问话做出回答复发。

2.昏迷是一种持续的、深度的病理性意识障碍,其特征是两眼闭合,表扬不能唤醒。它与PVS的区别在于后者能醒觉而无认知,而昏迷者既以后不能唤醒,又无认知。

3.脑死亡:脑死亡是脑的全部功能的持久且不可逆地丧失,特征是深度昏迷,且无自主呼吸,必须用呼吸机维持,脑干反射全部丧失。

植物人能清醒吗

不同于脑死亡患者,植物人患者尽管对自身和周围环境完全缺乏意识,但其脑干功能并没有丧失,还存在着部分觉醒状态,比如咀嚼吞咽、反射性睁眼等原始反射。

而人体内脑神经中最长、分布最广的一对迷走神经,在颈部、胸部、腹部都有多条重要分支,就像一条信息高速公路传递着脑干信息到其他部位,参与体内重要器官的功能调节,在觉醒、警觉性和许多其它基本功能方面都很重要。

影视剧中唤醒植物人这些“笑中带泪”的故事,无不体现出当亲人朋友昏迷不醒时家属内心的焦虑不安以及对唤醒患者的期盼与不放弃,却也着实令人动容。其实,除了家属,没有放弃“唤醒”植物人的还有法国的科学家。

他们已于近日在Current Biology发表的一篇文章中,就表示可让一名因车祸而处于植物人状态长达15年之久的35岁男子,恢复了“最低意识”,尽管这与让患者全面苏醒的情况相去甚远,但是仍然给许许多多的植物人带来了一线希望。

唤醒植物人的新方法

考虑到迷走神经刺激(VNS)——已被批准用于治疗抑郁症和癫痫,可帮助恢复意识,因而研究者认为VNS对于多年处于植物人状态的患者也应有积极作用。

为了测试刺激迷走神经能否恢复患者意识,法国研究者通过手术在患者颈部的迷走神经周围植入一个盘状刺激器去电刺激他的迷走神经,即向脑神经施以低强度的刺激(电流极小,比电子表供电电流的百分之一还小)。

在接受电击治疗过程中,每次治疗的电击时间是半分钟,间隔5分钟后接着进行下一次电击,如此往复。电击所用电流从0.25毫安开始,一周内以0.25毫安的幅度慢慢增加到最高值1.5毫安。

一个月后,患者开始对周围事物有了些微妙的反应:重获用眼睛追踪物体的能力、按要求转动头部等,而在突然将脸靠近患者时,他还受到了惊吓而睁大双眼,而其脑部的运动、感觉、意识区域的代谢水平(衡量神经活性的指标)明显升高。显然,该患者的注意力、运动和大脑活动得到了明显改善,进入了一种最低层次的意识状态。

此图显示了迷走神经刺激前后所有电极的信息以及大脑活动区域。 其中,黄色/橙色表明后顶叶区域之间的连通性增加,而且右顶枕叶皮质、丘脑和纹状体的代谢增加。

接着,研究人员持续给该患者施以此疗法并跟踪治疗效果,并发现这位仍处于瘫痪状态的患者,经过九个月的神经刺激疗法,其自我认知水平不再继续升高,但是庆幸的是,他也并没有回到最初的“植物”状态。

至于为什么低电刺激脑神经会恢复意识,本项研究的主要负责人Sirigu解释道,这很可能是因为患者脑部受伤后,丘脑仍在尝试与大脑的其他部分联系,只是受损的连接神经无法传递丘脑发出的信号,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。

Sirigu还表示,哪怕希望看似渺茫,但脑的可塑性及修复仍是可行的,这项研究恰就证明了正确的干预措施即使在最严重的临床病例中也能够产生意识上的变化。此外,他们还在计划一项大型合作研究,以确认并扩大VNS对于植物人状态或微弱意识状态患者的治疗潜力。

然而,由于长久以来人们对意识的研究和理解均是比较匮乏的,因而对于此项研究也是存在不少质疑声,一些生理学家和脑损伤方向的专家们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表示,这项研究成果的结论并不一定正确,现有的研究基础并不能推出这个结论,患者状态的改善也有可能受到了手术中其它因素的影响,而并非一定因为脑部电流刺激。

威尔康奈尔医学院的神经学家 Nicholas Schiff 也表示,尽管这项新发现令人激动,但这是单一病例的成功,并不能了解该疗法的真正的效果,需要谨慎解读,这项研究结果尚需在更多的患者身上得到验证,才能获得推荐使用。

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