有关改进中风治疗的脑修复系统核心问题的新见解

美国科学促进会（AAAS）举办的由达纳基金会支持的情况介绍会上，一位杰出的中风防治专家说，新的研究揭示中风损伤的大脑如何对治疗作出反应，甚至在关键的首批6个月之后，往往大多数的康复才出现。

国家神经疾病和中风研究所副主任沃尔特·库勒舍茨（Walter Koroshetz）博士说，大脑可塑性的研究和机器人学及脑机界面一些引人注目的发展，给中风患者正在提供新的希望。

他认为，中风的康复科学是“中风研究中最引人注目和最令人兴奋的领域。”尽管如此，5月22日在国会山举行的情况介绍会上的论述中——由AAAS和众议员查卡·法塔赫（Chaka Fattah，宾夕法尼亚州民主党人）共同主持——库勒舍茨也提供了一些发人深省的关于中风的患病率、影响和代价的统计数据。

当血流在脑的局部被血栓阻断、或血管破裂、和脑组织中出血时，就会发生中风。美国每年新发中风病例差不多有80万，中风仍然是致死的第四大主要病因。库勒舍茨说，血栓（或缺血性）引发中风的平均生存期代价为14万另48美元。据美国中风协会资料，这样的中风约占病例的87%。全球范围内的情况，实际上也差不多。库勒舍茨说，发展中世界的中风发病率增长速度是最快的，这主要是由于红肉、含糖和高脂的甜食及加工食品的西方膳食传播的缘故。中风，现在是中国人死亡的首要原因，就全球来说是人的第三大死因。

库勒舍茨指出，中风不是一种原发病，而应说是一些血管疾病的后果，例如，高血压血管疾病（由于高血压）和胆固醇在动脉中的沉积（动脉粥样硬化）。这些疾病经过几十年变得更严重，才引发了中风。好消息是，高达70%的中风，被认为只要采取一些相当简单的措施，例如，控制血压、改善饮食和锻炼，就可以预防。

库勒舍茨说，事实上，关注这些可处理的危险因素，对个人年度中风的风险已带来了稳步地下降。但是，因为人在60岁以后，中风的风险急剧地上升，二战后大量“婴儿潮”人口的老龄化，意味着美国到2030年，中风患病率仍将按照已形成的规律，会有21．9%的增长。

民主党在众议院关于商业、司法、科学和相关机构的拨款小组委员会中的资深众议员法塔赫同意道：“关键的事情，很多的中风是可以预防的。”当预防中风因素的时候，“我们大家需要一起工作来解决这些问题。我们需要与人们在关于饮食和生活方式方面更好地沟通。”

中风影响的范围，可从脑部扫描见到轻微、无症状的病变到重大的损害，可导致死亡或严重残疾，例如瘫痪、平衡失调、癫痫发作、不能说话或听不懂语言、视力或感觉障碍、以及记忆力衰退。库勒舍茨说，中风的症状通常是突然出现，了解它们是很重要的，因为时间对中风的初始治疗是关键的。举例来说，给予称为组织型纤溶酶原激活剂（tPA）溶栓蛋白，可以极大地改善那些由血栓引发的中风症状。然而，这种药物的作用，只有该患者在中风症状发作后的3小时内使用才有效。同样，极其难熬头痛的闪电般发作，可以是脑部血管损伤出血的迹象。制止血管的再次出血，才可以挽救生命。

库勒舍茨说，尽管有了中风预防措施的改善和紧急的治疗，数百万美国人仍然需要高效的康复策略，以重新获得严重中风时丧失的脑功能。他说，标准的康复治疗可使大部分患者恢复主要的功能。不过，还有很大的改善空间，科学家们正利用功能性磁共振成像（fMRI）和其他方法，以更好地了解大脑中可能发生的康复活动。

库勒舍茨说，不幸的是，被中风损伤的脑组织，不可能再长回来。有研究表明，当大脑的一部分在中风过程中死亡时，而是由大脑的另一部分“学习”接替死亡部分的功能。通常情况下，早期的功能恢复，是与发生中风部位对侧的脑上神经回路的衔接有关联的。通过研究已了解到，当功能后来切换到发生中风部位对侧完好的脑区时，就会出现最好的康复。

库勒舍茨说，科学家们正在研究关于大脑的充满活力重新布设神经线路的许多问题，这种现象被称为神经可塑性，其理论系来源于童年期的大脑发育研究。童年时，脑细胞之间的线路连接一直在形成，孩子与环境之间直接的相互作用，以惊人的速度得到强化和修正。这使年轻的大脑得以适应环境。库勒舍茨指出，一个常见情况的例子，称谓“懒惰的眼睛”，这其中，两只眼睛不完全一致地观察事物，以及儿童会优先专注地使用一只眼睛。另一只所谓“懒惰的眼睛”，经过一段时间将不能视物。库勒舍茨说，这只眼睛本身是完全正常的，但由于脑部回路没有提供神经活动，致使该眼睛的功能退化。最常用的治疗方法，是给那只“好”眼戴上眼罩，这仅仅是为了迫使大脑开始使用这只“坏”眼。

库勒舍茨说，剌激大脑重新安装线路有许多事情要做，相同的原则也适用于中风的治疗，因为儿童时期那里被抑制的神经发育模式，可以再次开始活动，并得到加强和成型。他提到了，埃默里大学主持的用一只手臂缺乏活动能力的中风患者所进行的研究。研究人员把患者的一只好手臂固定起来，从而迫使该患者使用那只较弱的手臂。有一些患者，在中风之后开始，经过长达21个月的治疗程序，患者们那只受到中风危害的手臂，重新恢复了灵巧性。

大脑的可塑性，在细胞水平上，可以看到单个的神经元，其中包括中风之后新轴突的生长、长纤维可连接到大脑的新区域。当具有中风样症状的小鼠，在一个具有许多体力活动和感官剌激的强化环境中，它得到了康复，它们的神经元也显示出分枝状扩展的新生长（称为树状突），这对接收来自其他神经元轴突的信息是至关重要的。库勒舍茨说：“动物模型中，你可以确实地看到神经线路重新布设的发生。”

随着科学家们了解了更多关于这些内在的修复过程，他们正在寻找更多潜在的治疗目标。库勒舍茨说，不过目前与患者最相关的，是要努力改进标准的康复护理。研究表明，强度很大的物理疗法——即使在中风后关键的6个月窗口期之后——也可以产生效果。

库勒舍次指出，佛罗里达州和加利福尼亚州五家医院中风患者的临床试验表明，无论是在家里锻炼或是在一架专门配备的跑步机上运动，强化康复与“标准康复”相比较，导致了行走能力的提高。库勒舍茨说，最令人惊讶的研究结果是，即使那些在中风后6个月仅接受标准护理的患者，通过强化的跑步机训练，他们的行走能力，仍然可以得到实质性的提高。

库勒舍茨说：“这就告诉我们，我们的中风后物理和康复治疗的标准，不是最佳的。”他说，患者常常可从更强化的治疗程序中得到益处，所以，临床医师、患者和卫生保健系统必须认识到这一点。

对于那些中风经过可用的康复方法治疗后，仍然没有达到改善的患者，研究人员正在探索更具突破性的选项。库勒舍茨注意到脑机界面的研究工作，在大脑运动皮层中使用植入的电极，可以记录神经的信号。去年的一项研究报告中，一位中风瘫痪的妇女，学习使用她的意念产生的神经信号，操纵一个机器人手臂，抓取一瓶咖啡，并递送到她的唇边。这种研究，也提供了作为来自神经回路“学习”的独特数据。

机器人系统，还可以增强较传统的康复方法。研究人员已开发出“治疗用的外骨骼”，把电机供能的机械支架围裹在腿或臂部，使能执行更多的行走或提举工作。该器具可帮助患者进行他们需要的密集活动，这可能触发一些内在的修复机制。

库勒舍茨说，新的记录技术，例如，光学探针可以检测由成千上万神经细胞发射的微小光闪烁，为听懂电化学的“大脑语言”提供了新的可能性。库勒舍茨说，由巴拉克·奥巴马总统于4月2日在白宫宣布的大脑倡议（通过推进创新神经科技的脑研究），将大大地增加信息科学家的数量，新技术可收集记录大脑回路中的活动，对中风以后作为大脑本身重新安装线路的发生过程，提供深刻的见解。