神经科学：最脆弱的大脑 Neuroscience: The most vulnerable brains 早产婴儿的神经损害的风险有渐於增加的趋势。 From Nature News Julia跟其他的小婴儿一样地闭着眼睛躺在保温箱里，她微微抽动着小小四肢并且安静、 平稳得睡着。在这个重症监护病房， Julia的四周全是密集的机械仪器，她不像医院的新 生儿室其他的婴儿，她不是裹在温暖的毯子里。她的医生是加州大学旧金山分校儿童医院 的医生（UCSF），他让Julia小小身体裸露，放在一个蓝色散热垫上用一个 33.5 ° C的 低温纱布包裹着，她的头壳上接着网络状的电极。那些电极会发出的信号传送至附近的一 个监控仪器，目前正由David Rowitch医生仔细地观看Julia的状况。 在美国有越来越多的婴儿像Julia一样，存在着永久性脑损伤的风险。这种趋势是因为早 产率增加，再加上医疗进步，使像是Julia的早产儿和足月婴儿存活率提高。这些医疗进 步的地方主要集中在婴儿的心脏和肺部，但他们已经有很大程度上忽略了新生儿大脑。 Rowitch说：「在过去 20年看到早产儿神经疗育介入缺乏进展真的是很令人沮丧一件事， 我们确实一直很少在任何有意义的治疗方式投入研究。」 Rowitch是一个在世界各地少数新生儿学的医生，他非常希望扭转这种趋势，希望用神经 科学基础深入进展研究，发展治疗因为种种原因受损的新生儿大脑。他和Donna Ferriero ，两位医生在医院中小儿神经学居於领导地位，在 2006年创办了新生儿的脑研究所。两 年後，他们创办了一个全美国第一个神经疗育介入育婴室，他们和其他科学家正努力推动 早产儿到诊所得到治疗，尽快弥补他们为研究脑损伤婴儿的经费不足。 医生在整个旧金山湾区，有时甚至更远，找出可能适合做这个治疗的婴儿，像是新生儿癫 痫发作或其他因素而缺乏氧气的时侯出生都是候选人之一。在几个小时内，孩子被转介到 加州大学旧金山分校的神经疗育的育婴室来，然後婴儿被包裹在一个冷疗垫里。在接下来 的三天之中，护士和医生监测孩子大脑活动的脑波图，并且看着四肢抽动的迹象，也使用 一个摄像机记录宝宝断断续续的睡眠。最後，新生儿在一个专门设计早产儿会慢慢升温功 能和具有轮式核磁共振成像机的孵化器里，研究人员将利用此仪器进行脑部扫描。当孩子 被出院回家後，还是必须多年定期回到加州大学旧金山分校来检查。 低温疗育 如果一切顺利的话，低温治疗将可以避免脑损伤更严重而超出了最初的损害。 在325位婴 儿研究中发现，低温介入可以有效降低脑损伤的风险。受到低温治疗44％的孩子存活率相 比无神经系统异常的28％对照组，受到定期重症监护的处理方法可以降低对氧有强烈需求 的神经元工作，使他们能够恢复的伤害。 加州大学旧金山分校从2008年7月开始提供低温治疗，现已疗癒了 80多个新生婴儿。越来 越多在北美及世界各地的医院提供此类低温治疗降低新生儿脑损伤的风险。在2007年的一 项研究中，已发现 28％在英国有提供这种新生儿治疗的单位医院，证实低温疗育已经开 始逐渐影响到其他欧洲国家，以及较不富裕的国家，如南非。但是冷却治疗是让婴儿的整 个身体包括自己的脑袋变迟钝，而 Rowitch设想未来可以做到针对特定部位做更精确的治 疗，协调神经系统发展。 最近的研究提供了一些乐观的数据：Rowitch在他自己的研究中发现，大脑受伤的婴儿可 能会恢复比医生以前认为的好。Rowitch与其他研究者在加州大学旧金山分校正在进行研 究计划，旨在了解更多有关健康的发展和大脑受伤的人类，并根据这些发现编制成疗法。 成长的岁月 Rowitch在他的医疗训练期间开始对脑损伤的新生儿产生研究兴趣，後来，在20世纪 90年 代当他成立了第一个实验在马萨诸塞州 波士顿的Dana - Farber癌症研究所後，他便开始 了研究计划，并很快发现导致脑癌的新分子基础。他的合作者，在Dana - Farber研究所 的Charles Stiles说，Rowitch最快乐的时间是在波士顿儿童医院的新生儿重症监护病房 里照顾生病的婴儿。 Stiles说：「我知道大部分的医师科学家会害怕在今年这一个月里他们须履行的临床义务 ，但大卫是真的期待着它，他喜欢擦洗和花整夜不睡觉在早产儿关键护理病房里、他喜欢 那儿的机器、他喜欢小宝宝。」 在那里，Rowitch目睹了医疗照顾让越来越多早产儿的生存率产生巨大变化，即使是那些 出生早在24周的婴儿。在同一时间辅助良好的生育技术，都有助於提高早产儿的生存率， 对比美国 20世纪 80年代初以来的早产儿生存率提高了36%。由於早产儿的数量极其攀升 ，儿童面临更多的风险，因为他们不能提供足够的氧气到脑部导致脑损伤影响发展，有20 ％的婴儿在出生前六个半月的怀孕期间处於中风和神经并发症的风险，如脑性麻痹，那是 脑损伤引起的运动障碍。大约有一半孩子将有学习障碍及其他认知问题。对於国家财政负 担是巨大的：在美国它花费近100万美元的治疗和照顾每一个病人与脑性麻痹患者过一生 。 即使如此，对於早产儿神经并发症的了解并没有跟上社会需求的步伐，科学家还是对早期 的大脑发育知之甚少，部分原因是因为失去孩子的父母亲，谁也不愿意让科学家他们研究 。这使得科学家对人脑结构采用的各种详细分析的研究开发难以进行。现在比较常见的研 究是在研究非人类的大脑。 Rowitch试图移动研究领域，设立小儿神经病理学实验室，收集和研究来自婴儿和儿童死 者捐献的大脑。他也与加州大学旧金山分校的神经科学家Arturo Alvarez-Buylla合作， 执行第一次详细的分子分析，解剖从出生到18岁死於各种原因的儿童大脑。 将神经细胞染色，以确定细胞在不同的发展阶段，Rowitch和Alvarez-Buylla已成功地捕 捉到某些神经生长格局。初步数据来自解剖 45个脑，例如，一个领域神经的发展(脑室下 区)，若出生18个月内减少生成新的脑细胞，发展可能会完全停止。 Rowitch说：这种类型的数据是相当重要的，了解究竟出了什麽状况时，会使新生儿的大 脑受到损害。举例来说，重要的是要知道中风在静止发育的大脑产生出什麽新的细胞来源 ，或是它阻止修补细胞受损，或通过两种机制造成损害。 Rowitch也从不同的研究方向接近这个问题，通过研究新生儿脑损伤後已经死亡的大脑。 这项工作建立在他的早期发现的基因，直接开发脑细胞成长为少突神经胶质，那是神经胶 质细胞第3型。这种细胞在保护包裹侦测信号称为轴突的神经细胞，髓鞘也有保护的工作 。 Rowitch在基因上的发现使他研究的疾病涉及到故障的少突胶质细胞，如脑室周围白质软 化（PVL），那是一种脑损伤的形式在胎儿和新生儿身上，可能会导致中风，并可能发展 成脑瘫。传统的观点认为，门脉高压时发生中风杀死过在一定区域的大脑少突胶质细胞， 导致神经元的死亡。 当 Rowitch和他的同事研究了已经死亡的且确诊为 PVL的18名儿童大脑，然而，他们发现 在受伤区域出现大量的少突胶质细胞，少突胶质细胞前体移植到网络的细胞损伤，以取代 被摧毁的细胞，但有些是停止发展成为少突胶质的前体产生髓磷脂。 这一发现具有重要意义，Rowitch说：因为修复受损是一个比试图以避免损坏更实际的治 疗策略，因为试图避免损害可能很难预测哪些婴儿处於危险的伤害，甚至难以进入婴儿在 子宫内。 Rowitch说：他的实验室正试图更深入地了解该修复的信号，使他们可以逆转， 这种策略，可能同样适用於髓鞘的损失引起的病症，像是多发性硬化症患者。 被迫分离 这些基本科学的研究将需要几年时间才能发展至完备，但在同时，加州大学旧金山分校的 团队正在努力改善目前的治疗。例如，一个团队的医生和护士全天候监控Julia的状况。 任何人，包括她的父母，都不可以将她从移动离开她的低温床，这意味着在她生命的头几 天，她将不能被拿起或搂抱。她看起来似乎安静、舒适，但这是借助一个低剂量的镇静剂 帮助，所以并没有哭。尽管如此，Rowitch说：他的团队知道对於父母来说他们的婴儿在 出生後马上就和他们分开，这是很困难的决定。因此，研究人员正试图确定有些婴儿是否 可能得益於较短时效的冷却剂。 而且，诊所已经开始测试新的治疗，来防止脑损伤。 Ferriero已进行了广泛的测试，像 是促红细胞生成素的激素影响，并发现这种红血细胞可以复合增强预防仿新生儿脑中风的 老鼠模型的长期认知损伤。促红细胞生成素已用於治疗早产儿不成熟的循环系统，诊所和 加州大学旧金山分校本月将开始临床试验，以测试它在对新生儿脑损伤的风险改善情形。 其他候选的临床试验包括镁，它已经被应用在成人中风患者，使用後似乎提升了脑瘫儿童 生存率，降低了神经系统的问题，至少在短期内，足月新生儿患脑缺氧的机率下降。 即使是现在，Ferriero说：医生可以发挥很大作用，他们通过调整对待脆弱的婴儿。例如 ，研究显示，在过去的十年中，出现脑损伤的现象很常见到早产儿 的PVL转移而变的损害 严重，这显然是因为早产儿在医院处理程序所导致的。Ferriero为了这突出的重要性而推 广监测婴儿脆弱的大脑在大多数重症监护病房中，这是目前尚未完成的。 Ferriero说：「他们监测脉冲，他们监测温度，他们监测心率。但是大脑一切的运行，是 完全被忽略，直到真的不好的事情发生了，但那时就太晚了。」她指出，许多婴儿癫痫发 作未被发现，因为其中一个问题是没有外在迹象可循。但这些癫痫发作利用脑电图就可以 检测到。如果医生能赶上发作初期从中介入治疗，进而可以延缓进一步的损害。 因此，现在最重要的是加州大学旧金山分校说服其他医生开始关注新生儿的大脑的可能。 Ferriero医生和Rowitch已邀请来自全国各地照顾幼儿的神经介入疗育照护人员来参访， 像在亚利桑那州的凤凰儿童医院，已经开始设立类似婴儿疗育所。Phoenix神经新生儿重 症监护病房医务主任Cristina Carballo说：「这是未来的潮流！这意味着我们可以诊断 和治疗神经系统的问题，更快地改善神经发展问题。」 现在，即使是再小的研究进展也能帮助患者，如Julia。当她睡在她的低温治疗床上时， 她焦急的父亲只能在床边看着，这是很难熬的，他希望他的女儿最後能在健康而且将来发 展无碍的情况下回家。 文章来源：http://www.nature.com/news/2010/100113/full/463154a.html --

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