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美国参议院选举中的脑科学

已有 2065 次阅读 2022-11-14 10:02 |系统分类:海外观察

最近备受关注的美国宾夕法尼亚州参议院竞选中民主党候选人约翰·费特曼与电视名人穆罕默德·奥兹(人称奥兹医生)竞争,他在5月份遭遇了缺血性中风,这种疾病是部分大脑供血的血管阻塞,是目前世界上造成人类死亡的最常见疾病原因大脑动脉被堵塞导致脑细胞缺乏必要的氧气和营养物质,大脑神经元是体内缺血缺氧耐受能力最差的细胞,只需要几分钟,细胞就会开始大量死亡,导致大脑组织不可逆性伤害目前治疗缺血性中风并没有理想药物,唯一被国际公认的治疗策略就是发病后迅速恢复血流供应,具体就是溶解血栓或通过介入技术取出血栓。不过中国近年在这一领域连续取得比较好的进展,如北京天坛医院王拥军等参与研究的中风治疗药物依达拉奉右莰醇已经获得临床应用批准。

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John Fetterman Shows How Well the Brain Recovers after Stroke - Scientific American

中风五个月后,费特曼接受了NBC新闻的采访,他在采访中使用了封闭字幕技术来帮助处理中风引起的听觉处理问题。费特曼对NBC新闻记者达莎·伯恩斯(Dasha Burns):“我有时会以一种不是很清楚的方式听到一些事情。所以我会加上字幕,这样我就能看到你在说什么。奥兹医生和其他共和党人质疑费特曼是否适合担任公职,并攻击他需要别人的迁就。

失语症,或无法理解或表达语言,是中风后非常常见的症状,估计有三分之一的中风患者患有失语症。(费特曼的竞选团队否认他患有失语症,但他的一些症状与失语症相符。)左脑半球是大多数人的语言处理中心,而左脑半球中风的人尤其容易受到伤害。为了让大脑恢复,它必须修改和适应这种新的损伤,这个过程被称为神经可塑性。但是神经科学家对于大脑如何重组仍有许多疑问,尤其是在语言方面。

旁白:语言是人类大脑特有的功能,暗示大脑语言中枢也代表自然界中最复杂的系统。中风等大脑损伤一旦伤及语言中枢,往往是最难康复的功能。这符合语言中枢功能复杂性的证据。 

范德比尔特大学(Vanderbilt University)语言神经科学实验室(language Neuroscience Laboratory)主任斯蒂芬·威尔逊(Stephen Wilson)说,最基本的谜团包括中风后残存的大脑区域是如何接管语言功能的,以及为什么这种重组过程在某些人身上比其他人更成功。有很多东西要学,他补充道。

要回答这些问题,就要了解健康的大脑是如何处理和创造语言的。根据2020年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究,当人类年轻时,左右脑半球都与语言密切相关。研究人员发现,从6岁左右开始,与语言有关的神经网络逐渐变得更局限于左脑——尽管右脑仍然在处理诸如某人声音中的情绪等事物中发挥作用。

年轻人的大脑具有很强的可塑性,在应对伤害方面比老年人的大脑要灵活得多。波士顿大学失语症研究实验室主任斯瓦西·基兰说:“在子宫内和出生后的早期,神经元刚刚发育,连接刚刚形成,所以在这段时间内的任何中风,大脑都有强大的重组和重新连接的能力。

事实上,本月发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究发现,在婴儿的左脑发生中风后,语言网络会转移到右脑。这项研究的主要作者、乔治城大学大脑可塑性与恢复中心主任艾丽莎·纽波特说,调查的参与者年龄从9岁到26岁不等,尽管他们在早年患有中风,但他们都过着非常正常和健康的生活。

然而,大脑的适应程度可能受中风引起的病变大小的影响。我在子宫里的时候中风了,导致我的左颞叶有一个洞,这是一个重要的语言区域。有趣的是,我的语言网络仍然在我的左脑半球,可能是因为病变足够小,有足够的健康脑组织留下让网络运行,纽波特说

目前还不清楚这种将语言重新组织到另一个大脑半球的能力——或者成功地将语言转移到剩下的健康组织的能力能持续多久。然而,科学家们确实知道,随着人们年龄的增长,大脑的神经网络,包括语言神经网络,会变得更加固定。威尔逊说:“当(这个网络)在成年期受损时,你不可能在其他地方重建这个网络。”“只有大脑的某些部分可以做到这一点。”

因此,中风的位置是一个人能否从失语症中恢复的重要决定因素。在今年4月发表在《大脑》(Brain)杂志上的一项研究中,威尔逊的实验室招募了334名患有左半球中风的成年人,其中218人正在经历失语症。研究发现,那些在大脑前部附近有损伤的人从最初的失语症中恢复得很好。即使病变扩展到左颞叶和顶叶的某些部分,分别位于耳后和头部的后部和顶部,情况也是如此。

但是在颞叶交界处(位于颞叶后部与顶叶相交的区域)有明显损伤的人,会出现明显的语言障碍,而且持续的时间比其他成年人要长得多。长期以来,人们一直认为大脑的这一区域对语言至关重要——尤其是左颞叶后部被称为韦尼克区(Wernickes area)的部分,该区域是1874年由德国神经学家卡尔·韦尼克(Carl Wernicke)发现的。

成年人的大脑在中风后的头几个月内仍然有巨大的自愈合潜力,基兰说,他曾见过中风患者从失语症中恢复,并重新过上完全正常的生活。专家们对这个恢复过程何时进入停滞期持不同意见,但似乎是在受伤后69个月左右,她说。尽管如此,越来越多的研究表明,“大脑持续恢复和重组的能力贯穿一生,”基兰说。

这个神经恢复过程很可能正在费特曼的大脑中进行,尽管他是否会继续遭受听觉处理方面的残留问题仍然是一个未知数。




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