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脑中风危害百姓健康,“中国脑计划”带来康复希望!

发布时间:2024-04-24  浏览:737

2023年1月,上海交通大学医学院松江研究院童小萍研究研究团队,协同附属仁济医院万杰清研究团队在国际权威杂志《Lacent》子刊《eBioMedicine》杂志上发表了题为“Kir4.1 channel activation in NG2 glia contributes toremyelination in ischemic stroke”的最新研究成果,应用了转基因技术、可视化全细胞膜片钳记录、透射电镜、小动物核磁共振成像、在体行为学分析等多项实验技术手段,揭示NG2胶质细胞对缺血性脑卒中引起神经元脱髓鞘的作用新机制。

研究中提到的脑卒中,又称脑血管意外、中风,是影响我国居民健康的重大疾病,它可以导致肢体瘫痪(半身不遂)、语言障碍、吞咽困难、认知障碍、精神抑郁等临床症状,具有发病率高、复发率高、致残率高、病死率高、经济负担重及对社会和家庭危害大的特点。据世界卫生组织统计,全世界每6秒就有1人发生脑卒中,每21秒就有1人因为脑卒中死亡或永久致残。在国家科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目,即“中国脑计划”,针对脑卒中,科学家们积极寻找其发病机制,以及从根本和源头上探索和挖掘脑卒中的疾病防治策略。

● 脑科学在脑中风研究中的进展

1、脑成像技术的革新

脑科学的发展离不开先进的成像技术。在脑血管疾病的研究中,功能磁共振成像(fMRI)、弥散张量成像(DTI)以及高分辨率的血管造影技术等,为医生提供了非侵入性的手段来观察脑血流、脑组织损伤以及神经网络的重组情况。这些技术不仅有助于在脑卒中超早期明确诊断,还能帮助医生评估患者的预后情况。

2、神经保护机制的研究

脑卒中后,神经细胞的死亡和脑组织的损伤是一个复杂的过程。脑科学研究致力于揭示这一过程中的神经保护机制,以期找到能够减少脑细胞死亡、促进脑组织修复的治疗方法。例如,研究人员尝试并寻找到一种可以透过血脑屏障并引起Kir4.1离子通道开放的天然中草药化合物—木犀草素,通过木犀草素治疗脑缺血疾病小鼠,可增加NG2胶质细胞的Kir4.1通道电流,并进一步促进轴突的髓鞘再生,减少小鼠脑梗死面积,从而最终改善小鼠的神经运动功能。

3、神经可塑性的探索

在脑卒中患者中可以观察到“功能重组”现象,例如控制手臂运动的大脑区域受损,其他未受损的区域可能会接管这一功能,恢复部分手臂运动功能。这是神经可塑性的一种体现,它是指大脑细胞(神经元)在损伤后有能力重新组织和适应,以恢复或替代失去的功能。神经可塑性研究是脑科学领域的一个前沿课题,它探讨了大脑如何在受伤后通过改变其结构和功能来适应新的情况。这种适应性可能表现为新的神经连接的形成、现有连接的加强或者神经元之间信号传递方式的改变。在脑卒中的研究中,神经可塑性的研究尤为重要,通过深入了解大脑如何在损伤后进行自我修复,它为开发新的治疗方法和康复策略提供了理论基础,这些方法旨在促进脑卒中患者的大脑自我修复过程,帮助其恢复失去的功能,提高他们的生活质量。

这一研究领域不仅为脑卒中残疾患者带来了康复的希望,也为我们对大脑复杂性和恢复力的理解和认识提供了宝贵的见解。

● 类脑研究在脑血管疾病中的应用

1、模拟脑血管网络的计算机模型

类脑研究的一个重要方向是构建模拟大脑工作的计算机模型。在脑血管疾病的研究中,科学家们利用这些模型来模拟脑血管网络中的血流动力学变化,以及血管堵塞或破裂后脑组织的反应。这些模型不仅有助于我们理解脑血管疾病的发病机制,还能为药物研发和临床治疗提供有价值的参考。

2、人工智能在疾病预测与诊断中的应用

人工智能技术的发展为脑血管疾病的早期诊断和预后评估提供了新的可能。通过分析大量的医学影像数据、临床信息和基因数据等,人工智能算法能够辅助医生更准确地识别病变部位、预测疾病进程以及制定个性化的治疗方案。

3、脑机接口在康复医学中的探索

脑机接口(BMI)技术是一种能够将大脑活动转化为外部设备控制信号的技术。在脑血管疾病的康复治疗中,BMI技术有望帮助患者通过意念控制假肢或外部设备,进行运动功能的训练和恢复。这种技术不仅能够提高康复效果,还能增强患者的自信心和生活质量。

● 前景与挑战

脑科学与类脑研究的成果正在逐步转化为临床应用。例如,一些基于神经保护机制的药物已经进入临床试验阶段,有望为脑血管疾病患者提供新的治疗选择。同时,人工智能辅助的诊断系统也开始在医院中应用,帮助医生提高诊断效率和准确性。此外,康复医学中的BMI技术也正在逐步从实验室走向临床,为患者的功能恢复带来新的希望。

与之对应的,脑科学与类脑研究在脑血管疾病领域仍面临许多挑战。首先,大脑的复杂性和个体差异使得研究成果的普适性受到限制;其次,新技术的临床转化需要经历严格的安全性和有效性验证;最后,高昂的研发成本和治疗费用也是制约这些技术广泛应用的因素之一。

● 相信

随着科技的进步和社会对脑血管疾病重视程度的提高,我们有理由相信,“中国脑计划”将继续为脑血管疾病的预防、诊断和治疗贡献更多的力量。


本作品由上海交通大学医学院附属松江医院健康科普团队原创

作者:朱沁婷,上海交通大学医学院附属松江医院住院医师规范化培训全科专业基地全科住院医师

通讯作者:沈华,上海交通大学医学院附属松江医院全科副主任医师

图源:由作者构图后AI再创作

基金项目:上海市松江区2023年度科普项目

(2023SJKPZ016)