治愈大脑的药丸:改写神经科学的可能

在漫长的医学探索历程中,大脑一直是最为神秘且棘手的领域。中风,这一突发的健康危机,如同黑暗的风暴,瞬间摧毁患者原本正常的生活。当 Debra McVean 从中风中苏醒,想要下床去洗手间时,却惊恐地发现自己身体的左侧仿佛不再受自己控制,僵硬麻木,如同被无形的枷锁禁锢。一次突如其来的血栓,无情地切断了大脑右侧的氧气供应,在核磁共振(MRI)影像上,留下了一个触目惊心的 “黑色空洞”,那是生命遭受重创的直观体现。面对这样的状况,医生们也显得束手无策,无法为她制定明确的康复路线图,只能寄希望于漫长的康复训练和未知的时间,正如她的丈夫伊恩所言:“这是一种令人心力交瘁的不确定性。”

脑损伤与骨折有着天壤之别。骨折时,医生可以凭借丰富的经验和成熟的医疗手段,为患者制定清晰的治疗方案,从复位、固定到康复训练,每个阶段都有明确的预期和操作流程。但脑损伤却截然不同,目前的医学领域中,既缺乏有效的医疗工具,也尚未开发出能够精准引导大脑康复的疗法。医生们能做的,仅仅是鼓励患者积极努力地进行康复训练,同时怀揣着一丝希望。

长期以来,这种困境使得医学界,尤其是神经学领域,陷入了一种悲观的 “神经学虚无主义” 态度。追根溯源,这源于西班牙神经科学先驱圣地亚哥・拉蒙・卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal)在 1928 年提出的著名论断:在成年人脑中,“神经通路是固定的、终结且不可改变的。一切都可能消亡,但没有什么能够再生”。在这一论断的阴影下,医生们面对中风患者时,常常无奈地采取 “诊断即告别”(diagnose and adios)的态度,仿佛大脑一旦遭受损伤,便注定无法真正恢复。

然而,科学的进步总是在不断挑战传统认知。现代科学的研究成果以及无数中风幸存者的亲身经历,正逐步推翻这一陈旧、严苛的教条。卡迈克尔医生在一家脑损伤幸存者康复中心轮岗期间,亲眼见证了令人振奋的现象。他的病人们,尽管遭受了严重的脑损伤,却重新学会了走路、抓握物体,甚至能够将单词组合成连贯的句子。这些奇迹般的恢复迹象表明,大脑具有强大的自愈和适应能力。“有些事正在发生,” 他说,“只是进展不大。” 后来他了解到,这些变化源于大脑的重组。他不顾论文导师的反对,毅然踏上探究大脑自我修复机制的征程。

中风的危害远不止杀死部分大脑细胞那么简单,它还会严重破坏大脑中与远处区域交换信息的庞大神经元网络。一个神经元的死亡,如同引发了一场连锁反应,可能导致数千个连接中断,就像一张错综复杂的电线网中,无数电线被突然剪断。但卡迈克尔博士惊喜地发现,这种损伤会触发大脑的可塑性和生长机制,而这种现象此前被认为仅在大脑发育阶段才会出现。受伤后,神经元重新焕发生机,长出新的分支,如同重新伸出的根须,努力伸入灰质,试图重建那些失去的连接。这种惊人的能力,便是我们所说的 “神经可塑性”。虽然在这个过程中,只有少数神经元能够成功重新连接,但就是这看似微小的改变,却可能足以重新唤醒大脑的遥远部分,Debra McVean 的康复正是这种大脑 “重新布线” 的生动例证。

尽管大脑展现出了令人惊叹的自我修复能力,但这一过程并非毫无限制。美国中风协会的数据显示,极少有中风幸存者能够完全康复。深入研究发现,大脑的修复存在一个短暂的 “窗口期”,仿佛大脑内部有一个无形的时钟,在某个特定时刻,它会 “决定” 停止愈合,重新回到默认的静止状态。这一发现让科学家们不禁思考,是否存在某种因素在调控这个 “窗口期”,限制了大脑的修复程度?

卡迈克尔博士和 Alcino Silva 博士的突破性研究,为解开这一谜团带来了曙光。他们将目光聚焦在一种名为 CCR5 的免疫受体上。这种受体在正常、健康的大脑神经元中并不存在,但在中风或其他脑损伤发生后,却如同雨后春笋般在整个大脑中广泛出现。研究人员大胆推测,CCR5 的出现或许正是导致大脑可塑性阶段被缩短的关键因素。它就像一个严厉的 “监工”,向大脑传递信号:“够了,停止修复,锁定已有的功能。” 这也就解释了为什么中风幸存者很少能完全康复,根源在于大脑在自我抑制。

为了验证这一推测,研究人员展开了一系列深入研究。他们首先观察到携带特定 CCR5 突变的人群,例如阿什肯纳兹犹太人,似乎在大脑修复方面表现出不同的特征。以色列特拉维夫大学的神经学家艾诺・本・阿萨亚格博士追踪了 600 名中风患者,详细保存了每位患者的血液样本,并进行了长期的认知评估。结果令人惊喜,携带某种 CCR5 突变的患者在语言、记忆力和注意力方面得分更高。这一发现具有开创性意义,因为他们找到了第一个与中风康复相关的基因,为后续的研究和治疗提供了关键线索。

当科学家们确认 CCR5 是大脑修复的 “制动器” 后,接下来的关键便是找到一种能够阻断该受体的药物。幸运的是,一种名为马拉韦罗(Maraviroc)的药物早已存在,它最初是由辉瑞公司开发用于治疗艾滋病毒的药物,并于 2007 年获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准。其作用机制正是通过阻断 CCR5 受体,阻止 HIV 病毒进入细胞。这一巧合,让科学家们看到了将其应用于大脑损伤治疗领域的希望。正如 Alcino Silva 博士所言,这是一个 “独角兽般的发现,极其罕见。” 因为它使得科学家们能够迅速将一种已批准的药物,引入到急需突破的大脑损伤治疗研究中,尽管此前无人研究过马拉维若在大脑中的作用。2019 年,卡迈克尔博士列举了三条证据,证明马拉维若能够增强脑损伤后的神经可塑性,并在《细胞》杂志上发表了具有里程碑意义的论文,详细阐述了他的研究成果。

然而,卡迈克尔博士也指出,马拉维若并非完美的药物。虽然它能够穿过血脑屏障,但作用剂量有限,这在一定程度上限制了其治疗效果。因此,他并未局限于对单一药物的研究,而是将重点放在深入理解大脑恢复系统的机制上,希望为未来更有效的治疗方法奠定坚实的基础。

在今年五月,卡迈克尔博士位于加州大学洛杉矶分校的办公室里,他向人们展示了一幅令人惊叹的图像。投射在墙上的图像,看起来像一条长满多节腿的发光绿色蜈蚣,实际上,这是小鼠神经元的树突,负责接收来自其他神经元的信号,那些小节便是树突棘。他展示的下一张图像显示,中风后,许多树突棘消失了,就如同蜈蚣失去了一些腿。但令人振奋的是,如果让这只老鼠进行一个月的精确运动任务,它竟然能够长出新的树突棘。“康复训练能促进这些树突棘的生长,” 卡迈克尔博士说,“绿色的小东西会更多。” 他最近还发现了一种在大脑中能产生类似效果的药物,这种药物可以改善小鼠的运动功能。尽管前景看似光明,但卡迈克尔博士也坦言,要将这种 “神经康复药丸” 推向市场,还需要数年时间和大量艰苦、细致的科学研究工作。

如果这些疗法中的任何一种最终能够获得 FDA 批准,其影响将是深远的。它不仅会彻底改变医生治疗脑损伤患者的方式,从以往的被动观望转变为积极干预,还将重塑患者对未来的期望。患者 Debra McVean 曾说,无论是服用药物还是安慰剂,其内在的恢复能力都在那里。她和卡迈克尔医生正在以各自的方式,持续挑战卡哈尔医生的 “严厉判决”。随着科学研究的不断深入,或许在不久的将来,大脑损伤将不再是令人绝望的难题,那些因脑损伤而陷入困境的人们,也将迎来重获新生的希望之光,而这颗治愈大脑的药丸,也将成为改写神经科学历史的关键力量。


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