腦中風(fēng)危害百姓健康，“中國(guó)腦計(jì)劃”帶來康復(fù)希望！

2023年1月，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院松江研究院童小萍研究研究團(tuán)隊(duì)，協(xié)同附屬仁濟(jì)醫(yī)院萬杰清研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)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(yīng)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)、可視化全細(xì)胞膜片鉗記錄、透射電鏡、小動(dòng)物核磁共振成像、在體行為學(xué)分析等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，揭示NG2膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)缺血性腦卒中引起神經(jīng)元脫髓鞘的作用新機(jī)制。

研究中提到的腦卒中，又稱腦血管意外、中風(fēng)，是影響我國(guó)居民健康的重大疾病，它可以導(dǎo)致肢體癱瘓（半身不遂）、語言障礙、吞咽困難、認(rèn)知障礙、精神抑郁等臨床癥狀，具有發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高、致殘率高、病死率高、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重及對(duì)社會(huì)和家庭危害大的特點(diǎn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每6秒就有1人發(fā)生腦卒中，每21秒就有1人因?yàn)槟X卒中死亡或永久致殘。在國(guó)家科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目，即“中國(guó)腦計(jì)劃”，針對(duì)腦卒中，科學(xué)家們積極尋找其發(fā)病機(jī)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(xué)在腦中風(fēng)研究中的進(jìn)展

1、腦成像技術(shù)的革新

腦科學(xué)的發(fā)展離不開先進(jìn)的成像技術(shù)。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(shù)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重組情況。這些技術(shù)不僅有助于在腦卒中超早期明確診斷，還能幫助醫(yī)生評(píng)估患者的預(yù)后情況。

2、神經(jīng)保護(hù)機(jī)制的研究

腦卒中后，神經(jīng)細(xì)胞的死亡和腦組織的損傷是一個(gè)復(fù)雜的過程。腦科學(xué)研究致力于揭示這一過程中的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，以期找到能夠減少腦細(xì)胞死亡、促進(jìn)腦組織修復(fù)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(zhì)細(xì)胞的Kir4.1通道電流，并進(jìn)一步促進(jìn)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(jīng)運(yùn)動(dòng)功能。

3、神經(jīng)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(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域受損，其他未受損的區(qū)域可能會(huì)接管這一功能，恢復(fù)部分手臂運(yùn)動(dòng)功能。這是神經(jīng)可塑性的一種體現(xiàn)，它是指大腦細(xì)胞（神經(jīng)元）在損傷后有能力重新組織和適應(yīng)，以恢復(fù)或替代失去的功能。神經(jīng)可塑性研究是腦科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題，它探討了大腦如何在受傷后通過改變其結(jié)構(gòu)和功能來適應(yīng)新的情況。這種適應(yīng)性可能表現(xiàn)為新的神經(jīng)連接的形成、現(xiàn)有連接的加強(qiáng)或者神經(jīng)元之間信號(hào)傳遞方式的改變。在腦卒中的研究中，神經(jīng)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(jìn)行自我修復(fù)，它為開發(fā)新的治療方法和康復(fù)策略提供了理論基礎(chǔ)，這些方法旨在促進(jìn)腦卒中患者的大腦自我修復(fù)過程，幫助其恢復(fù)失去的功能，提高他們的生活質(zhì)量。

這一研究領(lǐng)域不僅為腦卒中殘疾患者帶來了康復(fù)的希望，也為我們對(duì)大腦復(fù)雜性和恢復(fù)力的理解和認(rèn)識(shí)提供了寶貴的見解。

● 類腦研究在腦血管疾病中的應(yīng)用

1、模擬腦血管網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)模型

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

2、人工智能在疾病預(yù)測(cè)與診斷中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)的發(fā)展為腦血管疾病的早期診斷和預(yù)后評(píng)估提供了新的可能。通過分析大量的醫(yī)學(xué)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(zhǔn)確地識(shí)別病變部位、預(yù)測(cè)疾病進(jìn)程以及制定個(gè)性化的治療方案。

3、腦機(jī)接口在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的探索

腦機(jī)接口（BMI）技術(shù)是一種能夠?qū)⒋竽X活動(dòng)轉(zhuǎn)化為外部設(shè)備控制信號(hào)的技術(shù)。在腦血管疾病的康復(fù)治療中，BMI技術(shù)有望幫助患者通過意念控制假肢或外部設(shè)備，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)功能的訓(xùn)練和恢復(fù)。這種技術(shù)不僅能夠提高康復(fù)效果，還能增強(qiáng)患者的自信心和生活質(zhì)量。

● 前景與挑戰(zhàn)

腦科學(xué)與類腦研究的成果正在逐步轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。例如，一些基于神經(jīng)保護(hù)機(jī)制的藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，有望為腦血管疾病患者提供新的治療選擇。同時(shí)，人工智能輔助的診斷系統(tǒng)也開始在醫(yī)院中應(yīng)用，幫助醫(yī)生提高診斷效率和準(zhǔn)確性。此外，康復(fù)醫(yī)學(xué)中的BMI技術(shù)也正在逐步從實(shí)驗(yàn)室走向臨床，為患者的功能恢復(fù)帶來新的希望。

與之對(duì)應(yīng)的，腦科學(xué)與類腦研究在腦血管疾病領(lǐng)域仍面臨許多挑戰(zhàn)。首先，大腦的復(fù)雜性和個(gè)體差異使得研究成果的普適性受到限制；其次，新技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化需要經(jīng)歷嚴(yán)格的安全性和有效性驗(yàn)證；最后，高昂的研發(fā)成本和治療費(fèi)用也是制約這些技術(shù)廣泛應(yīng)用的因素之一。

● 相信

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)對(duì)腦血管疾病重視程度的提高，我們有理由相信，“中國(guó)腦計(jì)劃”將繼續(xù)為腦血管疾病的預(yù)防、診斷和治療貢獻(xiàn)更多的力量。

本作品由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江醫(yī)院健康科普?qǐng)F(tuán)隊(duì)原創(chuàng)

作者：朱沁婷，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江醫(yī)院住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)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(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江醫(yī)院全科副主任醫(yī)師

圖源：由作者構(gòu)圖后AI再創(chuàng)作

基金項(xiàng)目：上海市松江區(qū)2023年度科普項(xiàng)目

（2023SJKPZ016）