科学家启动了两名昏迷患者的大脑

加州大学洛杉矶分校的神经科学家Martin Monti说:“亲眼目睹这一切简直令人惊喜。”

01/27/2021

2016年,加州大学洛杉矶分校的Martin Monti领导的一个团队报告称,一名从昏迷中恢复的25岁男子在接受超声波启动大脑治疗后取得了显著效果。

英国《连线》(Wired U.K) 杂志称这一消息是2016年发生的最好的事情之一。当时,Monti承认,尽管他为这一结果感到兴奋,但科学家们能够成功可能也是因为幸运。

现在,Monti和他的同事们报告说,又有两名严重脑损伤的患者——他们都处于科学家们所说的长期的“最低限度意识状态”——得益于同样的技术,已经取得了长足的进展。研究结果发表在《脑刺激》 (Brain Stimulation) 杂志的网络版上。

“我认为这个新的成果更重要,因为这些慢性患者自发康复的可能性比我们2016年治疗的急性患者要小得多,而且恢复通常需要几个月甚至几年的时间,而不是几天或几周。”加州大学洛杉矶分校的心理学教授和神经外科教授,以及研究项目的第二篇新论文的作者Monti说,“我们的发现不太可能仅仅是由于自然恢复的结果。”

该论文指出,在接受治疗的三位患者中,有一个58岁的男子在治疗前5年半经历了一次车祸,意识非常微弱,未能在此项目中成功受益。然而,另外两个人做到了。

其中一名56岁的男子中风,14个多月来一直处于最低意识状态,无法与人交流。在两次治疗的第一次治疗后,他首次展示了对两种截然不同的命令持续反应的能力——扔球或抓球的能力,以及当提到他的两个亲戚的名字时,他可以分别看向他们的照片。

当被问到“X是你的名字吗?”和“Y是你妻子的名字吗?”等问题时,他也会点头或摇头表示“是”或“不是”。

虽微小但意义深远的改善

在第二次治疗后的几天里,他还展示了自中风以来第一次在纸上写字、把瓶子举到嘴边,以及交流和回答问题的能力。

“重要的是,”Monti说,“这些行为是意识障碍诊疗后出现好转的标志。”

另一位病情有所改善的患者是一位50岁的妇女,她在心脏骤停后的两年半时间里意识状态更低。据她的家人说,在第一次治疗后的几天里,她多年来第一次能够认出铅笔、梳子和其他物品。

两位病人都表现出了理解语言的能力。

“值得注意的是,在干预后的短短几天内,两位患者都表现出了意义重大的反应。”Monti说,“这是我们所期望的,但亲眼看到这种好转非常令人震惊。三名慢性病患者中的两名在治疗后的几天内得到了显著改善,这是一个非常有乐观的结果。”

研究人员发现的改善比较微小,但Monti说,即使是最简单的交流形式也意味着一种重新连接的方式。在研究过程中,有一个重要的时刻是,56岁男子的妻子向他展示了照片,并问他是否认识他看到的人。

“她告诉我们,‘这是事故发生后我和他的第一次对话,’”Monti说。“对于这些患者和他们的家人来说,哪怕是最小的一步,都是很有意义的。对他们来说,这意味着整个世界。”

使用超声能量

Martin Monti/加州大学洛杉矶分校

科学家们用一个小装置将超声波对准大脑中的丘脑。

科学家们使用了一种被称为低强度聚焦超声的技术,这种技术利用声波刺激丘脑中的神经元,丘脑是一种蛋形结构,是大脑处理信息的中枢。Monti说,昏迷后,丘脑的功能通常会减弱。

医生们使用一个碟子大小的装置来制造一个小型声能球,他们可以瞄准大脑的不同区域来刺激大脑组织。研究人员将该装置放在每位患者的头部附近,并在10分钟的时间内将其激活10次,每次30秒。每个患者都进行了两次治疗,间隔一周。

Monti希望最终将这项技术转化为一种价格低廉的便携式设备,这样治疗不仅可以在最先进的医疗中心进行,还可以在患者家中进行,帮助“唤醒”处于最低限度意识或植物人状态的患者。

治疗似乎耐受性良好;研究人员发现患者的血压、心率或血氧水平没有变化,也没有其他不良影响。Monti说,这种设备是安全的,因为它只释放少量的能量,比传统的多普勒超声更微弱。

虽然科学家们对结果感到兴奋,但他们强调,这项技术仍处于实验阶段,至少在几年内可能不会向公众开放。Monti说,目前,对于导致慢性植物人状态或最低限度意识状态的严重脑损伤患者的康复,能做的治疗还很有限。

Monti说,他的团队正在计划进一步的研究,以确切了解丘脑超声波是如何改变大脑功能的;他希望一旦研究人员和患者确保不会感染新冠病毒,就开始进行这些临床试验。

该研究的第一作者是加州大学洛杉矶分校的心理学研究生Josh Cain,资深合著者是加州大学洛杉矶分校的前研究员Caroline Schnakers,她现在是加州波莫纳卡萨·科利纳医院和医疗保健中心 (Casa Colina Hospital and Centers for Healthcare in Pomona) 的研究助理主任。这项工作由小蓝点基金会 (Tiny Blue Dot Foundation) 和达纳基金会 (Dana Foundation) 资助。

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Stuart Wolpert
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