神经科学 | 神经调控

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这里是行上行下，我是新加入的小伙伴袅袅~

这一期跟大家分享新接触的领域—神经调控。

一、神经调控简介

世界神经调控学会将神经调控定义为：利用植入性或非植入性技术，采用电刺激或药物手段改变中枢神经、外周神经或自主神经系统活性从而来改善患病人群的症状，提高生命质量的生物医学工程技术。

二、神经调控技术

1.领域概况机体正常的神经环路是由电刺激和化学信号构成的一个固有平衡系统，但是疾病（包括先天性和后天性的因素）打破了这个平衡，导致认知、感觉或运动受损。正如心脏病可以用心脏起搏器或者除颤仪来恢复正常的心脏节律一样，神经调控的治疗也同样可以恢复和重建神经系统的平衡状态。 神经调控的治疗是通过一系列的方法来调控神经系统，比如通过调节电刺激、视觉的或者化学的信号调控神经系统的相应靶区，改善环路上系统或者器官的功能。这方面技术的应用也极为广泛，从非侵入性的技术如经颅磁刺激，到需要外科手术植入的设备来改变病灶区域的异常神经活动，发挥治疗作用 。最常见的神经调控治疗是应用脊髓电刺激治疗慢性神经源性疼痛。此外，除了缓解慢性疼痛，在世界范围内，神经调控治疗的领域已经深入人体各个系统。

2.发展进程

有框架的神经调控技术阶段——1908年Horsley和Clarke创始三维数字化神经调控技术，1945年Spiegel和Wycis完成有史以来第一次人数字化神经调控手术，神经调控学历史上第二次突破是发生在1979年，Brown发明了用定位框架与CT扫描一起配准，用于神经系统非功能性疾病。 现代神经调控技术的应用开始于20世纪60年代，当时Melzack和Wall提出疼痛闸门控制理论，之后脊髓刺激（SCS）就逐步被用于治疗慢性难治性疼痛，后来又相继出现了脑深部电刺激（DBS）、周围神经刺激（PNS和VNS）以及脑皮层刺激（CS）等治疗技术。 随着脊髓电刺激的应用，神经调控的概念逐渐建立起来。神经调控可应用于很多种类型的疼痛、癫痫、帕金森病、精神性疾病、心绞痛、肠激综合征及周围神经血管病变所致疾病等。神经调控技术发展迅速，涉及生物医学和生物技术等多学科领域，它不但为病人提供了治疗的新选择和可能性，同时也促进了多学科领域众专家的合作研究。 

3.国内状况在我国，神经调控技术始于1998年北京天坛医院首次采用脑深部电刺激（DBS）治疗帕金森病，而后逐渐有脊髓刺激（SCS）治疗疼痛、迷走神经刺激（VNS）治疗癫痫等应用。神经调控技术实用性强且前景广阔，随着研究的深入以及技术的进步，神经调控技术正在不断的完善和创新，神经调控事业也在稳步地向前迈进。 2010年10月，世界神经调控学会中国分会暨中国医师协会神经调控专业委员会在北京宣布成立。 2012年4月，国家发改委批复神经调控技术国家工程实验室，由清华大学牵头、北京品驰医疗设备有限公司和北京天坛医院共建，这是国内神经调控领域的首个国家级平台。

4.前景与风险

随着近年来人类对神经科学的认识加深，加上与之相伴的工程技术的飞速发展，作为交叉结晶的神经调控技术也日新月异。现有的神经调控技术是基于主动设置刺激参数的方式来进行调节，如果未来能够引入深度学习等方法，就有可能对人脑实现更为精确有效的刺激。神经调控技术方兴未艾，为疾病的治疗带来了许多新手段。 但是，像任何事物一样，它也可能带来许多意想不到的后果，甚至引发伦理问题。随着人们对人脑功能的进一步了解，有可能通过刺激的方式直接产生快感，也可能直接导致焦虑、抑郁，甚至暴力攻击行为，这是否侵犯了人之所以为人的自由意志?这样的控制事关个体的独立和尊严，需要政府、学术界和工业界一起思考相关的伦理风险，才能真正促进神经调控技术的发展和应用。 

阅读链接：神经调控技术——探索大脑的奥秘

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作者：袅袅

校对：喵君姐姐、Ting Zhang 

图片来源：百度