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混合疗法让瘫痪小鼠“站起来” |
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该方法有望在人类中产生巨大回报 |
在一项新研究中，机械辅助治疗帮瘫痪小鼠重获双腿。图片来源：Courtesy of EPFL
通过将药物、电刺激和机器辅助治疗相结合，研究人员如今在很大程度上恢复了因脊髓受损而瘫痪的小鼠的运动功能。在几周的治疗后，这些啮齿动物在一定的帮助下已经能够行走着寻找食物，甚至通过爬楼梯或翻越障碍来觅食。小鼠的康复为帮助脊髓受损病人恢复运动的类似疗法带来了希望。而事实上，这些努力正在进行当中。
脊髓受损能够导致瘫痪缘于它们切断或压碎了连接大脑和脊髓神经细胞（可移动全身肌肉）的神经纤维。这些纤维或轴突能够从一个神经细胞向另一个神经细胞传递信号，不幸的是，它们不会在成人中再生。这也就是为什么因脊髓受损导致的瘫痪是一种终身的残疾。利用生长因子、干细胞或其他疗法恢复轴突的再生能力一直是研究人员长期奋斗的目标，但结果却令人沮丧。
发表在最新出版的美国《科学》杂志上的这项研究采用了一种完全不同的方法。与尝试修复从大脑到身体的主要“信息高速公路”不同，洛桑市瑞士联邦理工学院的Grégoire Courtine和同事改变了研究方向。Courtine说，人体中的大多数脊髓受损并没有完全切断脊髓。为了在小鼠中模仿这种情况，他的研究小组在脊髓上制造了两个外科切口，切断了与大脑的所有直接连接，但是在切口之间留下了一些完好无损的组织。随后他们开始了啮齿动物的修复工程，旨在绕过断裂的“高速公路”，方法是把更多的“交通”安排在神经支路上，并构建更多的支路。
这种康复在小鼠受伤后一周开始实施，每天大约持续30分钟。在每次治疗过程中，研究人员会向动物注射药物混合物，从而改善小鼠与腿部运动有关的部分脊髓中的神经回路的功能，他们同时还用电极刺激了这一区域。这些小鼠被安置在附着在一部机械装置的背带中，从而能够支撑它们的体重，并使其能够用后肢向前行走（如图所示）。这些小鼠最初并不能移动它们的四肢，更不要说行走了。
但是2到3周之后，在机械温柔的推进下，这些啮齿动物开始向着一片食物迈进。在5到6周之后，它们能够自己运动并向前行走以获得食物。在几周的加强康复后，它们已经能够爬楼梯，并翻越设置在前方的小障碍物了。与此形成对照的是，那些没有接受康复治疗的小鼠则没有表现出任何改善的迹象。
美国加利福尼亚大学旧金山分校脑与脊髓损伤中心的神经科学家Michael Beattie表示：“这真是一项卓越的发现。”他说，这篇论文中的试验给出了令人信服的理由，说明小鼠的复原是缘于新的神经连接的形成，从而绕过损伤形成了一条支路所致。Beattie强调，Courtine的工作表明，康复策略中的所有3种手段——药物、电刺激和机械辅助物理治疗——似乎都是使恢复最大化所必需的。Beattie断言，“我相信它实际上为这种方法将在人类中产生巨大回报提供了很多希望”。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的神经科学家V. Reggie Edgerton表示，目前至少有两位患者正在接受类似的康复治疗，同时他的研究小组希望能够加入药物治疗以增强神经的修复水平。他说：“我们还到不了小鼠的水平，但底线是，事情仍在向好的方向发展。”
尽管新成果鼓舞人心，但Courtine谨慎地指出了这种疗法的局限。例如，它对于那些脊髓完全断裂的小鼠便不起作用。（来源：中国科学报 赵路）
