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近年来,我国在脑干细胞移植技术领域一直处于世界领先地位。北京武警总医院神经干细胞移植科已经治疗小儿脑瘫患者超过4000例,临床应用超过10年,总有效率80%以上。安沂华及其医疗团队使用脑干细胞移植治疗脑瘫,是国际上第一次、也是目前唯一一个被美国食品药品管理局批准进入临床三期试验的干细胞治疗脑瘫项目。那么,脑干细胞移植与大脑活动机制方面存在哪些关联性呢?
脑瘫,顾名思义就是大脑不能正常工作。在世界范围内脑瘫发病率平均为4‰,也就是每出生1000个婴儿,就有4个是脑瘫。上百年来,神经学界一直认为脑和脊髓(中枢神经系统)的损伤或先天脑神经发育缺陷是无法治愈的疾病。安沂华及其医疗团队利用“万能干细胞”移植技术将这种不可能变成了可能。神经干细胞的移植没有通常的排异问题,移植后的神经干细胞通过分裂增生能在大脑的原缺失部位填补新的神经细胞。其中一位病例患者申露露因胎儿缺氧导致脑瘫,通过神经干细胞移植治疗可正常站立、行走、上学。这一成功的医学案例,若配合“大脑模块化功能”理论模型进一步整合治疗方案或许会有更显著的治疗效果。
从进化论的角度评估,相对于自然界其他哺乳动物,人类出生属于早产儿。事实上,脱离母体的婴儿并非是人类的“成品”,个体的生存能力只有经过后天的活动训练、学习模仿形成记忆信息储存,并不断积累达到足够巨量的信息库后才能称之为“人”。储存肢体活动信息内容的神经组织位于端脑的运动区。早在上世纪40-50年代,加拿大神经科学家潘菲尔德(W. Penfield)通过电刺激大脑皮层的方法发现,活动得越频繁越灵活的肢体,其端脑对应的信息储存占用空间就越大。肢体活动储存的信息既有学习模仿的积累,也有自身偶然性反复偿试后的信息储存。前者有狼孩、猪孩为证。没有了人类的模仿和教育,跟随狼和猪一起长大的人类只能与动物一样四肢着地行走。各种技巧性体育比赛训练形成的技能既有模仿产生的信息储存,也有偶然性创新活动获得的信息储存。大量复杂的肢体动作必须经过反复训练才能达到稳定掌握。大脑神经元是不可能在比赛现场临时计算出这些高难度动作的活动方式。它是端脑运动区原有储存信息的瞬间发放,是记忆信息驱使运动神经活动得以完成的行为方式。只有储存信息的绝对稳定才有比赛现场的冠军表现。最普通的汽车驾驶技术,人们从初学时的高度紧张到老驾驶后的熟练操作。这些储存信息都是在不知不觉中,你的肢体活动信息让端脑运动区的记忆储存反复强化,储存信息变得更加准确、更加稳定。发送的记忆信息自然也变得轻巧。某些教科书所谓的潜意识作用完全是一种误解。先天脑瘫病患者大多数为端脑某些区域(目前被称为大脑功能区)的神经发育异常或神经元缺失。这些异常或缺失的部位就类同于计算机硬盘的储存扇区损坏,肌体活动产生的信号没有了储存空间。个体的活动当然也不可能有以往信息的储存积累,肢体活动永远处于初始状态(也就是医学上的反射弧现象),更不要指望灵活模仿和学习的进步。
脑干细胞移植成功仅仅让脑组织恢复了可储存信息的潜在功能,潜在功能并不等同大脑具有的真实功能。因此,必须加强患者术后的学习训练,确保稳定的足够数量的信息储存以及不同类型记忆信息之间形成突触关联。正如人类所有高难度技巧动作从来都不是天生就具备的,人类所有的生活技能和知识皆为后天学习训练过程中,产生的信息被储存为记忆,并累积成为活动技能的记忆信息库。突触将不同类型的储存信息关联为一个完整的记忆事件。端脑既是信息储存的“硬盘”,更是突触可塑和关联构建智慧的核心!
[参考文献]
[1]《经济半小时》 20150620 聚焦医疗行业创新进行时:脑瘫患儿的“春天”.
http://jingji.cntv.cn/2015/06/20/VIDE1434811318979767.shtml
[2] “万能”的细胞[干细胞移植-成功治愈脑瘫患者]CCTV10《走近科学》
http://www.jk6.cc/article-4298-1.html
[3] 马占宾 安沂华等. 磁共振成像在显示脑立体定向干细胞移植靶点时的临床应用价值.中华临床医师杂志(电子版). 2011(23).7082-7084
[4]于爱学 安沂华等.脑瘫患者行腰椎穿刺干细胞移植治疗后低颅压综合征的预防及治疗.临床和实验医学杂志.2012.11(23).1889-1890.
[5]大脑智慧源自于神经元的模块化集群功能。 http://blog.sciencenet.cn/blog-1724380-969585.html
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