簡介
據國外媒體報導,目前科學家發現人類大腦中的“開關裝置”,能夠幫助昏迷患者恢復意識。
美國科學家穆罕默德-考貝西(MohamadKoubeissi)教授和同事在研究癲癇患者時,意外發現對大腦一個特殊區域進行電脈衝刺激,能夠使患者進入重複場景“睡眠狀態”。一旦停止對大腦刺激,將使患者脫離植物人狀態,同時,患者無法回憶剛才所發生的一切。
意識是一種人們感知周圍環境的存在狀態,通常進入睡眠時將缺失,意識是如何工作的仍是一個謎團。目前,科學家最新研究發現了大腦意識“開關”,這將非常有用,可適用於醫學研究領域。該項研究報告發表在近期出版的《新科學家》雜誌上。
科學研究
科學家認為他們發現大腦中一種“開關”,告訴人體什麼時候應該睡覺。英國牛津大學科學家負責這項研究,它將有望治療失眠症等睡眠障礙。科學家認為,這種“開關”是通過大腦神經細胞進行調控,它被描述為一種“同態調節器”,告訴某人未睡覺很長時間,當身體處於疲勞時該機制將啟動。
赫羅·梅森博西克(GeroMiesenbock)教授負責這項研究,他說:“當你處於疲勞狀態時,一些大腦神經細胞將‘大聲叫喊’,驅使你去睡覺。”
研究人員在果蠅實驗中證實了該理論,移除了這種開關培育出失眠症昆蟲。他們確信人類大腦中也存在著類似的系統。
合著作者傑弗里·唐勒(JeffreyDonlea)博士在《神經細胞》雜誌上撰文指出,這類似於人類大腦神經細胞。同時,這些細胞像果蠅大腦神經細胞一樣,在睡眠期間具有電活躍性,其目標是產生全身麻醉,促使人們進入睡眠狀態。因此,這非常像果蠅存在的生物機制。
研究人員眼下正試圖發現如何激活睡眠開關,它可用於治療失眠症。迪奧戈·皮門特爾(DiogoPimentel)博士說:“目前最大的問題是描述何種內部信號回響‘睡眠開關’。”當清醒時,這些睡眠促進細胞如何實現監控,是否知道在人們清醒要求睡眠休息時大腦所發生的一切,這將有助於解決為什麼所有動物都需要睡眠的謎團。
梅森博西克教授稱,很可能有兩種機制負責控制睡眠類型,一種是生物鐘,該生理節奏協調人類和動物度過每天24小時的白天和夜晚;另一種是睡眠“同態調節器”,記錄清醒時間段,並作為一種開關讓身體打盹。
生物鐘將告訴人體適當的睡眠時間,睡眠“同態調節器”則在較長的清醒時段里形成睡眠壓力。後者類似於房屋內的恆溫器,如果室內溫度較低,恆溫器將自動啟動。
臨床試驗
在臨床測試中,研究人員使用低頻深度腦刺激去嘗試幫助降低患者癲癇病發作,研究小組負責人考貝西發現低頻深度刺激在不損害患者記憶能力的前提下,能夠減少92%癲癇發作。他說:“這是一項創新臨床試驗,旨在確定新穎的方法來減少顳葉癲癇症發作。”據悉,顳葉癲癇症是一種難治的醫學疾病,患者面臨著手術移除顳葉,記憶力減退的危險。
一位54歲患者大腦屏狀核(大腦中心下方一個較薄的神經組織)受到高頻刺激時,研究人員發現患者失去知覺處於昏迷狀態。這意味著她無法回響外界指令、兩眼發直和呼吸減慢,一旦對屏狀核的高頻刺激停止,這位患者將恢復知覺,同時對於剛才發生的一切全然不知。
在接下來的兩天,研究人員每次對患者屏狀核進行刺激實驗,出現的情況都是一樣的,同時,研究證實這並非是癲癇症的副作用。考貝西將這種效果比作汽車點火裝置,它將啟動汽車其它部件。
當患者處於昏迷低意識狀態,刺激大腦屏狀核將有助於恢復知覺。科學家下一步將在其它患者進行實驗,進而確定屏狀核對於意識知覺的真實作用。
考貝西說:“未來幾年,我們希望這項研究結果類似於之前的研究,將對患者群體帶來更好的治療選擇。”當他們至高頻電脈衝刺激,吃驚地發現“大腦開關”。