迷走神经刺激可以恢复意识

                                                                       

Corazzol et al.
这些人处于植物状态15年的大脑图像是在左侧迷走神经刺激(Pre-VNS)之前和右侧迷走神经刺激3个月之后获得的(Post -VNS).恢复意识后,右侧顶枕皮层,丘脑和纹状体的脑代谢明显增加.
来源:Corazzol等.

法国的家发现,即使某人处于植物生长状态已超过十年,迷走神经刺激(VNS)仍可恢复意识.研究人员说:“这一结果挑战了普遍的观念,即持续超过12个月的意识障碍是不可逆的."这项研究“通过迷走神经刺激恢复意识"已于2017年9月25日发表在《现代生物学》杂志上.

自1997年以来,VNS一直被用作辅助疗法,以治疗药物抵抗性和其他疾病,例如临床,全身性炎症,类风湿性关节炎,偏头痛等.据我所知,这项关于意识的开创性研究表示临床医生首次使用VNS设备治疗处于植物人状态的人.

为了严格测试VNS恢复人类意识的能力,法国研究人员特意招募了一名处于植物人状态长达15年的患者,以确保任何改善都不能被视为巧合.

在这种情况下,一名35岁的男子在车祸中遭受了严重的颅脑外伤(TBI),入院后被诊断为植物人.十多年来,当神经外科医生植入小型迷走神经刺激器时,他恢复了意识,以改善行为反应能力和增强大脑连通性为特征.

Alila Medical Media/Shutterstock
来源:Alila Medical Media/Shutterstock

作者在论文中解释了这些动态:“处于植物状态的患者存在严重的意识障碍.人们一致认为,这种情况可能涉及到远距离的皮质-皮质和丘脑-皮质通路.营养状态的皮层活动被皮层下调节所“破坏"和/或主要在额顶区域之间被破坏,一些处于营养状态的患者恢复,而其他患者则持续保持这种状态,自发恢复的神经信号与丘脑增加有关.皮质活动和改善的额顶功能连接."

值得的是,VNS增强了多个大脑区域之间的功能连接性,而PET扫描揭示了大脑皮质皮质下区域的代谢活性增加.

这项研究的资深作者,法国里昂认知科学研究院(ICS)的安格拉·西里古(Angela Sirigu)在一份声明中说:“通过刺激迷走神经,我们表明可以改善患者的迷走神经.在世界上的存在."

仅在VNS的四个星期后,患者的注意力,运动和脑部活动明显改善.研究人员和家庭成员开始观察到,这场毁灭性事故的受害者可以在15年内首次对简单的命令做出反应.例如,经过一个月的VNS治疗后,患者可以用眼睛跟随物体并根据要求转头.他的母亲报告说,她的儿子也可以睁大眼睛,并且有能力在听某人读书时保持清醒状态.

VNS治疗后,研究人员还观察到了对先前不存在的令人震惊的刺激的反应.例如,当医生检查病人的身体突然运动时,病人睁开眼睛,反应异常.这表明他已经进入了最低意识状态.

研究人员在一份声明中说:“这些发现表明,即使在最严重的临床病例中,迷走神经刺激也会引起意识改变." Sirigu补充说:“即使希望消失了,大脑的可塑性和大脑修复仍然可能."

正如作者在论文中所描述的:“这些发现表明迷走神经的刺激促进了皮层信号的传播,并引起了代谢活性的增加,从而导致行为改善.临床医生和家庭成员.因此,即使在多年处于植物生长状态后,增强大脑迷走神经输入也有助于恢复意识,从而挑战了认为意识障碍持续12个月是不可逆转的观念."

Corazzol et al.
这些图像代表迷走神经刺激(VNS)之前和之后所有电极之间的信息共享.右侧,较暖(黄色/橙色)的颜色表示VNS治疗后后顶区之间的功能连接性增加.
来源:Corazzol等.

Vagus 在拉丁语中是“游荡"的意思.迷走神经被称为“流浪神经",因为它是人体中最长的神经,并具有从脑干开始的多个分支,并沿着circuit回的路径到达大约接触(并影响)肠道最低的内脏.每个主要器官.

您的迷走神经促进了您的思想,大脑与体内的"milieuintérieur(内部环境)之间不断的心理生理对话.迷走神经也是抑制副交感神经系统的总司令,该神经系统平衡了兴奋性“战斗或逃跑"的应激反应,以维持体内平衡. (要了解有关此主题的更多信息,请查阅《抗迷彩神经生存指南》.)

迷走神经位于双向“肠脑轴"反馈回路的中心.在观察了他们处于VNS治疗后处于营养状态的患者后,研究人员得出结论:“由于迷走神经对大脑和身体具有双向控制,因此感觉/内脏干扰的重新激活可能会增强大脑内的大脑活动.身体/大脑闭环过程.我们的研究表明迷走神经刺激具有调节人的大规模大脑活动和减轻意识障碍的治疗潜力."

在不久的将来,Sirigu的团队将进行更大范围的合作研究,以确认和扩展VNS对处于最低意识或植物性状态的患者的治疗潜力.除了帮助患者外,安吉拉·西里古(Angela Sirigu)感到兴奋的是,这些发现也有助于增进我们对她所描述的“我们大脑产生意识体验的这种迷人能力"的理解.

参考

Martina Corazzol,Guillaume Lio,Arthur Lefevre,Gianluca Deiana,Laurence Tell,NathalieAndré-Obadia, Pierre Bourdillon,Marc Guenot,Michel Desmurget,JacquesLuauté和Angela Sirigu. “通过迷走神经刺激恢复意识" 当前生物学. 发布于2017年9月25日.DOI:10.1016/j.cub.2017.07.060

                                               
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