腦中風危害百姓健康，“中國腦計劃”帶來康復希望！

2023年1月，上海交通大學醫(yī)學院松江研究院童小萍研究研究團隊，協(xié)同附屬仁濟醫(yī)院萬杰清研究團隊在國際權威雜志《Lacent》子刊《eBioMedicine》雜志上發(fā)表了題為“Kir4.1 channel activation in NG2 glia contributes toremyelination in ischemic stroke”的最新研究成果，應用了轉基因技術、可視化全細胞膜片鉗記錄、透射電鏡、小動物核磁共振成像、在體行為學分析等多項實驗技術手段，揭示NG2膠質細胞對缺血性腦卒中引起神經元脫髓鞘的作用新機制。

研究中提到的腦卒中，又稱腦血管意外、中風，是影響我國居民健康的重大疾病，它可以導致肢體癱瘓（半身不遂）、語言障礙、吞咽困難、認知障礙、精神抑郁等臨床癥狀，具有發(fā)病率高、復發(fā)率高、致殘率高、病死率高、經濟負擔重及對社會和家庭危害大的特點。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，全世界每6秒就有1人發(fā)生腦卒中，每21秒就有1人因為腦卒中死亡或永久致殘。在國家科技創(chuàng)新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目，即“中國腦計劃”，針對腦卒中，科學家們積極尋找其發(fā)病機制，以及從根本和源頭上探索和挖掘腦卒中的疾病防治策略。

● 腦科學在腦中風研究中的進展

1、腦成像技術的革新

腦科學的發(fā)展離不開先進的成像技術。在腦血管疾病的研究中，功能磁共振成像（fMRI）、彌散張量成像（DTI）以及高分辨率的血管造影技術等，為醫(yī)生提供了非侵入性的手段來觀察腦血流、腦組織損傷以及神經網(wǎng)絡的重組情況。這些技術不僅有助于在腦卒中超早期明確診斷，還能幫助醫(yī)生評估患者的預后情況。

2、神經保護機制的研究

腦卒中后，神經細胞的死亡和腦組織的損傷是一個復雜的過程。腦科學研究致力于揭示這一過程中的神經保護機制，以期找到能夠減少腦細胞死亡、促進腦組織修復的治療方法。例如，研究人員嘗試并尋找到一種可以透過血腦屏障并引起Kir4.1離子通道開放的天然中草藥化合物—木犀草素，通過木犀草素治療腦缺血疾病小鼠，可增加NG2膠質細胞的Kir4.1通道電流，并進一步促進軸突的髓鞘再生，減少小鼠腦梗死面積，從而最終改善小鼠的神經運動功能。

3、神經可塑性的探索

在腦卒中患者中可以觀察到“功能重組”現(xiàn)象，例如控制手臂運動的大腦區(qū)域受損，其他未受損的區(qū)域可能會接管這一功能，恢復部分手臂運動功能。這是神經可塑性的一種體現(xiàn)，它是指大腦細胞（神經元）在損傷后有能力重新組織和適應，以恢復或替代失去的功能。神經可塑性研究是腦科學領域的一個前沿課題，它探討了大腦如何在受傷后通過改變其結構和功能來適應新的情況。這種適應性可能表現(xiàn)為新的神經連接的形成、現(xiàn)有連接的加強或者神經元之間信號傳遞方式的改變。在腦卒中的研究中，神經可塑性的研究尤為重要，通過深入了解大腦如何在損傷后進行自我修復，它為開發(fā)新的治療方法和康復策略提供了理論基礎，這些方法旨在促進腦卒中患者的大腦自我修復過程，幫助其恢復失去的功能，提高他們的生活質量。

這一研究領域不僅為腦卒中殘疾患者帶來了康復的希望，也為我們對大腦復雜性和恢復力的理解和認識提供了寶貴的見解。

● 類腦研究在腦血管疾病中的應用

1、模擬腦血管網(wǎng)絡的計算機模型

類腦研究的一個重要方向是構建模擬大腦工作的計算機模型。在腦血管疾病的研究中，科學家們利用這些模型來模擬腦血管網(wǎng)絡中的血流動力學變化，以及血管堵塞或破裂后腦組織的反應。這些模型不僅有助于我們理解腦血管疾病的發(fā)病機制，還能為藥物研發(fā)和臨床治療提供有價值的參考。

2、人工智能在疾病預測與診斷中的應用

人工智能技術的發(fā)展為腦血管疾病的早期診斷和預后評估提供了新的可能。通過分析大量的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)、臨床信息和基因數(shù)據(jù)等，人工智能算法能夠輔助醫(yī)生更準確地識別病變部位、預測疾病進程以及制定個性化的治療方案。

3、腦機接口在康復醫(yī)學中的探索

腦機接口（BMI）技術是一種能夠將大腦活動轉化為外部設備控制信號的技術。在腦血管疾病的康復治療中，BMI技術有望幫助患者通過意念控制假肢或外部設備，進行運動功能的訓練和恢復。這種技術不僅能夠提高康復效果，還能增強患者的自信心和生活質量。

● 前景與挑戰(zhàn)

腦科學與類腦研究的成果正在逐步轉化為臨床應用。例如，一些基于神經保護機制的藥物已經進入臨床試驗階段，有望為腦血管疾病患者提供新的治療選擇。同時，人工智能輔助的診斷系統(tǒng)也開始在醫(yī)院中應用，幫助醫(yī)生提高診斷效率和準確性。此外，康復醫(yī)學中的BMI技術也正在逐步從實驗室走向臨床，為患者的功能恢復帶來新的希望。

與之對應的，腦科學與類腦研究在腦血管疾病領域仍面臨許多挑戰(zhàn)。首先，大腦的復雜性和個體差異使得研究成果的普適性受到限制；其次，新技術的臨床轉化需要經歷嚴格的安全性和有效性驗證；最后，高昂的研發(fā)成本和治療費用也是制約這些技術廣泛應用的因素之一。

● 相信

隨著科技的進步和社會對腦血管疾病重視程度的提高，我們有理由相信，“中國腦計劃”將繼續(xù)為腦血管疾病的預防、診斷和治療貢獻更多的力量。

本作品由上海交通大學醫(yī)學院附屬松江醫(yī)院健康科普團隊原創(chuàng)

作者：朱沁婷，上海交通大學醫(yī)學院附屬松江醫(yī)院住院醫(yī)師規(guī)范化培訓全科專業(yè)基地全科住院醫(yī)師

通訊作者：沈華，上海交通大學醫(yī)學院附屬松江醫(yī)院全科副主任醫(yī)師

圖源：由作者構圖后AI再創(chuàng)作

基金項目：上海市松江區(qū)2023年度科普項目

（2023SJKPZ016）