趙繼宗 中國科學院院士、國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學研究中心主任
(資料圖片僅供參考)
腦疾病嚴重威脅人類健康，腦疾病及醫(yī)源損傷造成的認知障礙發(fā)生率高。任何原因引起的認知障礙疾病都會產生嚴重后果，但目前認知障礙疾病發(fā)病機制尚不明確。
把基礎研究和臨床應用結合起來
2001年世界衛(wèi)生組織發(fā)布的心理健康報告顯示，人類的腦疾病有22種，其中精神性疾病占9種、神經(jīng)性疾病占13種。雖然腦疾病數(shù)量只占人類疾病總數(shù)的1.5%，但它卻極大地影響了人類的正常生活。
我總結了認知障礙疾病的四大特點，它們是“難、惑、纏、負”。“難”即治愈困難，“惑”即病因不清，“纏”即疾病后遺癥非常難纏，“負”即患者負擔沉重。
中華醫(yī)學會神經(jīng)病學分會帕金森病及運動障礙學組制定的《中國帕金森病治療指南（第四版）》指出，到2030年，我國帕金森病患者數(shù)將達到500萬人，幾乎占到全球該病患者數(shù)的一半。近年有文獻報道，阿爾茨海默病呈年輕化趨勢。
在腦科學的基礎研究方面，全球已取得一系列重大進展。2017年11月27日，世界首例體細胞克隆猴在中國誕生，這是中國科學院院士蒲慕明課題組的成果。今年3月《科學》雜志發(fā)表了由美國約翰斯·霍普金斯大學和英國劍橋大學領導的國際團隊的研究成果，首次描繪了果蠅幼蟲大腦中每個神經(jīng)連接，這是神經(jīng)科學領域的一項里程碑式成就。
然而，人類腦認知障礙性疾病的研究進展緩慢。與腦認知障礙性疾病相關的神經(jīng)環(huán)路、功能區(qū)及網(wǎng)絡連接機制依然是尚未解決的科學問題。
此外，為什么相關基礎研究難以更好地推動認知障礙疾病的臨床治療呢？這主要是由于人類認知、情緒和行為改變等腦認知功能研究無法完全用動物實驗替代。這就給我們提出了一個關鍵問題，如何把腦科學基礎研究和臨床應用有效地結合起來。
實際上，腦科學與神經(jīng)（精神）病學本是同根生。腦科學包括行為神經(jīng)科學、認知神經(jīng)科學、分子神經(jīng)科學和精神病學等，應該說腦科學基礎研究科學家和神經(jīng)科臨床醫(yī)師是一個戰(zhàn)壕里的“戰(zhàn)友”。
推進腦機接口研究工作
臨床是問題的來源。腦科學的一些研究問題是在臨床中發(fā)現(xiàn)的，這就需要多學科加強合作?；A研究取得的結果要到臨床中驗證，最后通過精準醫(yī)學實現(xiàn)藥品或醫(yī)療設備的產業(yè)化，造福于人類。
中國科學院院士、中國科學院生物物理所研究員陳霖在動物實驗中發(fā)現(xiàn)了大腦顳葉具有大范圍優(yōu)先的功能。
一位20歲的男性癲癇癥患者，做了左顳葉切除手術。術后，醫(yī)生在為他進行功能磁共振復查時，發(fā)現(xiàn)該患者大范圍優(yōu)先的功能消失了，從而驗證了陳霖課題組的動物實驗結果，改變了神經(jīng)外科臨床對前顳葉“功能啞區(qū)”的認知。
在腦機接口的臨床試驗方面，我們做了一些探索。北京腦科學與類腦研究中心和首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院（以下簡稱天壇醫(yī)院）共建了“北腦—天壇臨床醫(yī)學轉化實驗室”。該實驗室包括4個平臺：以多模態(tài)臨床診斷評估為目的腦機接口檢測平臺、以應用型交流與控制為目的腦機交互平臺、以功能康復重塑為目的自適應反饋腦機訓練平臺和以網(wǎng)絡定位與干預為目的腦機融合神經(jīng)調控平臺。
目前，該實驗室已初步取得一些研究成果，如天壇醫(yī)院教授王伊龍針對漢字方正結構特點，開發(fā)出書寫運用軌跡解碼技術；天壇醫(yī)院教授賈旺應用柔性軌道狀電極實現(xiàn)感覺神經(jīng)信號持續(xù)監(jiān)測；天壇醫(yī)院何江弘、楊藝團隊運用神經(jīng)調控、腦機接口等技術開展恢復患者意識和神經(jīng)功能改善研究；天壇醫(yī)院韓小弟團隊和清華大學、北京大學合作研發(fā)出脊髓損傷硬脊膜外電極刺激術，用于脊髓損傷截癱患者的治療，并取得了初步成果。
今年4月，北京腦科學與類腦研究中心啟動神經(jīng)界面與神經(jīng)解碼暨智能腦機系統(tǒng)增強計劃。北腦—天壇臨床醫(yī)學轉化實驗室以“兩芯一極”為目標，打造全新智能腦機系統(tǒng)，準備開展腦機接口研究工作。“兩芯”就是腦機接口芯片和類腦計算芯片，“一極”是新型電極。
腦科學是21世紀生命科學重要的研究領域之一，臨床神經(jīng)科學是腦科學問題的源泉和研發(fā)成果應用基地。我認為，過去臨床醫(yī)學因引入物理學、化學和數(shù)學等學科的方法與技術而得到長足發(fā)展，那么未來臨床醫(yī)學將以特有的方式向腦科學研究給予積極的反饋。
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