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颠覆认识!神经刺激让昏迷15年植物人出现意识

2017/09/27 来源:生物探索
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导读
9月25日Current Biology报道了一项突破性的进展:经过一个月的迷走神经刺激治疗,一个昏迷15年的植物人出现意识。该结果颠覆了持续超过12个月的意识障碍是无法逆转的这一固有认识。

 

图片来源网络

一个因为车祸已经处于植物人状态15年之久的35岁男子,在神经外科医生将迷走神经刺激器植入他的胸膛治疗后出现意识。

这不是科幻故事,而是事实。因为它就真实发生在法国CNRS研究人员和临床医生的一项研究中。

刺激迷走神经可以对癫痫症和抑郁症病人有所帮助,但让处于植物人状态多年的人恢复意识是一项重大突破。这一结果挑战了固有认识,此前,人们普遍认为,持续超过12个月的意识障碍是不可逆转的。

 

迷走神经刺激器示意图 来源网络

迷走神经是脑神经中最长,分布最广的一对。它在颈部、胸部、腹部都有多条重要分支,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。

为了测试刺激迷走神经能否恢复意识,并确保任何转变不可能是巧合的。CNRS的研究人员和临床医生合作,选择了一个困难的病例进行尝试治疗并观察——这是一个在植物人状态下已经超过十年的病人,并且在治疗之前没有任何苏醒的迹象。

明显的改善和变化

经过一个月的迷走神经刺激,研究人员发现,病人的注意力、运动和大脑活动明显改善。这个人开始对以前不可能的简单命令做出回应。例如,他可以用眼睛跟踪物体,并按要求转动头部。他的母亲报告说,当听到他的治疗师给他读书时,他保持清醒的能力有所提高。

在刺激迷走神经后,研究人员还观察到了对“威胁”的反应。例如,当医生的头突然靠近病人的脸时,他睁大眼睛表现出惊讶的反应。在植物状态多年之后,这位病人进入了一种“最小意识状态”。“最小意识状态”是植物人状态与恢复意识之间的桥梁。

大脑活动的记录也显示出大的变化:一个对于区分植物人和最小意识状态很重要的θ-EEG信号,在运动、感觉和意识的大脑区域显著增加。迷走神经刺激也增加了大脑的功能连接。PET扫描显示大脑皮层和皮层下区域的代谢活动增加。

 

此图显示了迷走神经刺激前后所有电极的信息。在右边,温暖的颜色(黄色/橙色)表明后顶叶区域之间的连通性增加。来源Corazzol等人。

 

氟脱氧葡萄糖FDG-PET图像:获得的基线(左,治疗前)和迷走神经刺激3个月之后(右,治疗之后)。迷走神经刺激后,右顶枕叶皮质、丘脑和纹状体的代谢增加。来源Corazzol等人。 

该研究的意义

该研究结果表明,即使在最严重的临床病例中,正确的干预也能产生意识上的变化。研究人员认为哪怕看似没有希望,大脑的可塑性存在,脑修复仍然是可能的。

研究小组现在正在规划一个大型合作研究来确认刺激迷走神经对处于植物人或最小意识状态患者的治疗潜力。除了帮助病人,研究人员说这些发现也将推进关于我们大脑是如何产生意识的理解。

参考资料

1) Restoring consciousness with vagus nerve stimulation

2) After 15 years in a vegetative state, nerve stimulation restores consciousness 

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