手術(shù)技術(shù)、電刺激和藥物發(fā)現(xiàn)的結(jié)合可以幫助更多的人從神經(jīng)損傷和疾病中恢復(fù)過來。

阿爾伯塔大學(xué)的研究人員和醫(yī)生旨在結(jié)合他們?cè)谑中g(shù)、電刺激和藥物發(fā)現(xiàn)方面的專業(yè)知識(shí)，幫助更多的人更快地從神經(jīng)損傷和疾病中恢復(fù)過來。

神經(jīng)再生非常緩慢，最多每天一毫米，這意味著肌肉可以在受傷的神經(jīng)再生和重新連接之前萎縮。根據(jù)物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)部教授兼神經(jīng)科學(xué)與心理健康研究所(NMHI)成員Ming Chan的說法，好消息是外科醫(yī)生現(xiàn)在正在縮小這一差距。

“外科醫(yī)生已經(jīng)非常擅長(zhǎng)找到非常接近神經(jīng)受損肌肉的可有可無的神經(jīng)，并進(jìn)行神經(jīng)轉(zhuǎn)移程序，”他說。

轉(zhuǎn)移健康的神經(jīng)

在這種神經(jīng)轉(zhuǎn)移過程中，不是修復(fù)遠(yuǎn)程位置受損的神經(jīng)或從身體的其他部位移植神經(jīng)，而是將附近健康神經(jīng)分支的神經(jīng)拼接并連接到失去神經(jīng)供應(yīng)的肌肉。這意味著神經(jīng)再生以恢復(fù)運(yùn)動(dòng)的距離要短得多。

“更令人興奮的是，我們已經(jīng)能夠使用神經(jīng)轉(zhuǎn)移來治療神經(jīng)性疼痛，脊髓損傷，甚至痙攣，與癱瘓相反，神經(jīng)信號(hào)太強(qiáng)，肌肉無法放松，”陳說。

“在脊髓損傷的情況下，結(jié)果過去很糟糕。但是現(xiàn)在我們可以將供體神經(jīng)從脊髓損傷上方放置，以激活損傷區(qū)域下方的肌肉。通過這一點(diǎn)，四肢癱瘓的患者可能會(huì)恢復(fù)他們的手功能，“他指出。

“可能從這種創(chuàng)新程序中受益的人口規(guī)模正在擴(kuò)大。

刺激神經(jīng)再生

Chan在阿爾伯塔大學(xué)醫(yī)院與解剖學(xué)系副教授兼NHMI成員Christine Webber合作進(jìn)行臨床試驗(yàn)，其研究涉及條件電刺激(CES)。這個(gè)過程在手術(shù)前一周以相當(dāng)?shù)偷?0赫茲頻率刺激神經(jīng)一小時(shí)，以促進(jìn)神經(jīng)再生。它比其他過程侵入性更小，不會(huì)造成傷害或炎癥，并促進(jìn)更好的恢復(fù)。

“我們可以采取健康的神經(jīng)，今天用電刺激來調(diào)節(jié)它，然后在一周后的手術(shù)中使用它，這樣神經(jīng)就準(zhǔn)備好再生了，”韋伯說。

研究表明，神經(jīng)恢復(fù)的速度比沒有CES的手術(shù)快三到五倍。有幾家公司正在為這一過程開發(fā)設(shè)備。

Chan和Webber表示，將神經(jīng)轉(zhuǎn)移和CES結(jié)合起來將很快改變游戲規(guī)則，但還有更多。

尋找合適的分子處理

NMHI主任Douglas Zochodne，醫(yī)學(xué)系神經(jīng)病學(xué)教授和神經(jīng)學(xué)家，以及他實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在努力確定控制再生的新分子 - 并最終可用于神經(jīng)損傷或神經(jīng)病變患者的新療法。

一個(gè)有希望的線索涉及與細(xì)胞生物學(xué)系的Gary Eitzen和Atomwise的科學(xué)家合作，使用人工智能找到暫時(shí)“解除制動(dòng)”細(xì)胞生長(zhǎng)以加速神經(jīng)再生的策略。

為了確定該任務(wù)的最佳化合物，研究人員需要篩選包含數(shù)百萬種化合物的文庫，而使用真實(shí)樣品將過于昂貴。Atomwise的科學(xué)家們使用計(jì)算AI工具來執(zhí)行虛擬篩選，以使該過程快速高效，并確定了幾個(gè)有希望的新“命中”。

Zochodne和他的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，暫時(shí)減少視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白R(shí)b1，這是一種在再生過程中在成人感覺神經(jīng)元及其軸突中表達(dá)的蛋白質(zhì)，可能足以觸發(fā)神經(jīng)再生。

“我們的想法是找到一種治療方法，使其僅在短時(shí)間內(nèi)針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)，使其能夠作用于需要它們?cè)偕纳窠?jīng)靶標(biāo)，”他說。