迷走神经刺激促进中风后运动技能恢复
德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员展示了一种方法,通过帮助大脑更快地自我重组,可以加速中风后运动技能的恢复。
在一项临床前研究中,科学家们将迷走神经刺激(VNS)与一项旨在改善啮齿类动物上肢功能的物理治疗任务相结合。结果显示,与目前的治疗方法相比,该方法的长期恢复率翻了一番,不仅是在目标任务中,而且在没有特别康复的类似肌肉运动中。他们的研究成果最近发表在该杂志上中风.
达拉斯和全国其他15个地点正在进行一项临床试验,以测试该技术在人体上的应用。
Michael Kilgard博士,德克萨斯生物医学设备中心(TxBDC)的副主任和行为和脑科学学院的神经科学Margaret Forde Jonsson教授,领导了研究团队,Seth Hays博士,TxBDC临床前研究主任和埃里克Jonsson工程和计算机科学学院的生物工程助理教授,博士后研究员Eric Meyers博士。
“我们的实验旨在提出这个新问题:中风后,你必须恢复每一个动作吗?”Kilgard说。“如果VNS对你有帮助,它是否只帮助你与刺激配对的确切运动或功能?”我们发现,它也改善了相似的运动技能而且这些结果在vns配对治疗完成后持续了数月。”
Kilgard说,研究结果为制定脑卒中后治疗VNS的标准化使用指南提供了重要的一步。
他说:“这项研究告诉我们,如果我们在复杂的运动技能上使用这种方法,这些改进可以渗透到更简单的动作上。”
建立更强的细胞连接
当中风发生时,大脑中的神经细胞大脑会因血液缺乏而死亡。手臂或腿的运动技能会失灵,因为尽管肢体上的神经细胞完好无损,但它们与大脑之间的联系却不复存在。现有的康复方法绕过大脑受损区域,招募其他脑细胞来处理失去的功能。然而,多余的神经元不多,所以病人有长期的运动障碍。
迷走神经控制着副交感神经系统,它监督着许多无意识的身体功能,包括消化和循环。神经的电刺激是通过在颈部植入的装置实现的。VNS已经用于人类治疗抑郁症和癫痫,是一种完善的调节大脑功能的技术。
德克萨斯大学达拉斯分校的研究应用VNS加强了与接管中风受损神经元的通信路径。实验表明,在康复中加入VNS后,参与的神经元增加了3到5倍。
海斯说:“长期以来,我们一直假设VNS正在大脑中建立新的连接,但没有什么是确定的。”“这是我们在动物脑损伤后驱动大脑变化的第一个证据。这是在了解治疗如何工作方面向前迈出的一大步——我们预测的这种重组将奠定VNS的益处。”
为了预期这项技术最终能应用于人类,该团队正在研究一种针对上肢的家庭康复系统。
迈耶斯说:“我们设计了一款平板电脑应用程序,为患者概述手部和手臂的任务,根据需要提供VNS。”“我们可以非常精确地评估它们的性能,并远程监控恢复情况。这些在家里都可以做到。”
扩大治疗的可能性
研究人员之所以这么做,部分原因是他们了解到目前对患者的治疗方案的实际局限性。
海斯说:“如果你中风了,你和治疗师相处的时间可能有限。”“因此,当我们为治疗师制定指导方针时,我们现在知道建议尽可能多地进行一项复杂的活动,而不是多种多样的活动。这是一个重要的发现——令人兴奋的是,我们不仅改进了训练的任务,也改进了相对类似的任务。你会得到相关事物的泛化,你会得到持续数月的改善。”
对于中风患者来说,从这项技术中获益的机会可能并不遥远。
Kilgard说:“从德克萨斯大学开始的临床试验现在正在全国范围内进行,包括德克萨斯大学西南分校。”“他们正在招募病人。达拉斯的人们现在就可以注册——这是再合适不过的了,因为这项研究是在这里开展的,最终发表在了总部设在达拉斯的美国心脏协会的期刊上。这是一项土生土长的努力。
“正在进行的临床试验是获得批准作为一种既定疗法的最后一步,”Kilgard说。“我们希望在一年内让这成为慢性疾病的标准做法中风."