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不打針不吃藥,“電治療”真的是未來嗎?

科技洞察 丨 深入科技行業(yè)最前沿

說到電治療,你可能第一時(shí)間會(huì)想到前幾年用電擊治療“網(wǎng)癮”的楊永信。先不討論網(wǎng)癮是不是一種病,就說楊永信采用的方式,那真的不是用電來進(jìn)行治療,那是讓喪心病狂的電擊虐待。

楊永信所使用的“電擊療法”,在醫(yī)學(xué)界被稱作“電休克療法”,一般用于患有難治性重度抑郁癥和狂躁精神病患者,醫(yī)學(xué)上對(duì)于“電擊療法”的使用是有著非常嚴(yán)格的規(guī)定的,那些網(wǎng)癮少年最多是不聽父母話的孩子,不是真的有什么難以治愈的疾病。

既然“電擊療法”如此嚴(yán)格限制,那么我們今天要說的“電治療”方式到底是什么?

電治療的前世今生

人類探索電和神經(jīng)的關(guān)系,由來已久。

1780年,伽利略死后一個(gè)半世紀(jì),意大利的科學(xué)研究再一次改變世界,生物學(xué)家Luigi Galvani在博洛尼亞大學(xué)發(fā)現(xiàn),對(duì)青蛙的脊髓施加電荷,會(huì)在其整個(gè)身體中產(chǎn)生肌肉痙攣;當(dāng)用金屬接觸青蛙的坐骨神經(jīng)時(shí),青蛙的腿部會(huì)出現(xiàn)收縮。這一關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)奠定了生物電領(lǐng)域的基礎(chǔ),Luigi Galvani 為肌肉和神經(jīng)生理學(xué),以及整個(gè)電生理學(xué)領(lǐng)域的新研究開辟了道路。

盡管已經(jīng)過了200多年的發(fā)展,生物電療法依然沒有太多的實(shí)質(zhì)性突破。直到上世紀(jì)六十年代,美國著名生物學(xué)家Robert O.Becker指出,動(dòng)物或人體受傷后,在受傷處的神經(jīng)會(huì)產(chǎn)生瞬間電信號(hào),當(dāng)大腦接收到這一信號(hào)后,立即啟動(dòng)再生修復(fù)系統(tǒng),迅速指揮多種原胚細(xì)胞對(duì)創(chuàng)傷處的神經(jīng)、血管、肌肉、骨骼進(jìn)行再生修復(fù)。 

近幾年,隨著神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)一步深入,電刺激的醫(yī)療方式,越來越多的受到關(guān)注。伴隨著更多關(guān)于神經(jīng)機(jī)制和電刺激療效的研究,電刺激醫(yī)學(xué)正在更好地控制很多慢性疾病,并減少成千上萬病人對(duì)藥品的需求。在神經(jīng)電刺激方面,已從傳統(tǒng)的經(jīng)皮電刺激逐步發(fā)展到植入式電刺激的階段。

科學(xué)美國人發(fā)布的2018年全球十大新興技術(shù)中,第七項(xiàng)技術(shù)就是電刺激醫(yī)學(xué): 神經(jīng)刺激療法將替代許多藥物治療慢性病。

目前,植入式神經(jīng)電刺激在治療控制帕金森病、癲癇、慢性疼痛、尿失禁、聽視覺障礙等多個(gè)方面已取得了較大進(jìn)展,在脊髓電刺激、胃腸電刺激,以及痙攣、痙攣性斜頸、老年癡呆癥、鎮(zhèn)痛及戒毒等方面也有著誘人的前景。


生物電治療的前沿進(jìn)展

2016年8月,英國最大的生物制藥公司GSK葛蘭素史克與谷歌旗下的生命科學(xué)部門Verily合作成立新的合資公司Galvani Bioelectronics,斥資50億開拓全新的生物電治療領(lǐng)域,用于開發(fā)治療慢性疾病的生物電子醫(yī)學(xué)設(shè)備。

葛蘭素史克公司在抗感染、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸和胃腸道/代謝四大醫(yī)療領(lǐng)域代表當(dāng)今世界的領(lǐng)先水平,在疫苗領(lǐng)域和抗腫瘤藥物方面也雄居行業(yè)榜首。

早在2013年,葛蘭素史克GSK在Nature發(fā)表的《Drug discovery: A jump-start for electroceuticals》文章中認(rèn)為:電脈沖是身體神經(jīng)系統(tǒng)的語言,幾乎所有的器官都是通過神經(jīng)脈沖調(diào)遣,所有的行為都受神經(jīng)脈沖控制。

目前,臨床上已通過調(diào)節(jié)神經(jīng)電信號(hào)治療多種疾,例如,每年心臟起搏器和除顫器會(huì)挽救數(shù)百萬人的生命;深部腦刺激極大地提高了帕金森病患者和抑郁癥患者的生活質(zhì)量;骶神經(jīng)刺激可以恢復(fù)一些截癱患者的膀胱控制;迷走神經(jīng)刺激已經(jīng)展現(xiàn)出從癲癇到類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎疾病的益處。

但是這些設(shè)備擁有非常大的缺點(diǎn):都不是針對(duì)特定細(xì)胞的,而是一調(diào)節(jié)就擾亂一大片。人的神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)那是相當(dāng)緊湊的:不相關(guān)的電路往往通過大腦區(qū)域和周圍神經(jīng)的緊密結(jié)合在一起。現(xiàn)在的電子設(shè)備往往任意地激活或抑制某一組織的細(xì)胞,導(dǎo)致臨床效果比較模糊。

例如,治療帕金森的深部腦刺激影響了許多其他的控制運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞,會(huì)導(dǎo)致情緒和認(rèn)知方面的副作用。生物電治療目前由于刺激不精準(zhǔn),電極一刺激就是影響很多器官,會(huì)產(chǎn)生例如情緒和認(rèn)知等方面的副作用。所以正常人沒有嚴(yán)重疾病需要治療的不要隨便電自己!

更不要輕信市面上各種神奇可笑的電療儀!有的產(chǎn)品為了提高刺激,提高電流,很容易損傷神經(jīng)造成不可挽回的結(jié)果。


重要的事情說兩遍,
沒事不要“電自己”!沒事不要“電自己”!

生物電治療和腦機(jī)接口的結(jié)合

隨著近幾年腦機(jī)接口技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,電刺激下的神經(jīng)調(diào)節(jié)正在朝著更前沿的領(lǐng)域進(jìn)步——用電刺激大腦神經(jīng)中樞,用以治療癲癇病。

據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界共有6500萬名癲癇病患者,他們每時(shí)每刻都在擔(dān)心疾病的發(fā)作,一家名為NeuroPace 的神經(jīng)治療植入式裝置公司,目標(biāo)就是給這些患者帶來一個(gè)永久的解決方案。


NeuroPace 于1997年在加州山景城成立,主要關(guān)注的領(lǐng)域是癲癇病的治療,癲癇是慢性反復(fù)發(fā)作性短暫腦功能失調(diào)綜合征,它以腦神經(jīng)元異常放電引起反復(fù)癇性發(fā)作為特征,患病率僅次于腦中風(fēng)。 
2013年11月,NeuroPace 用于癲癇治療裝置 RNS Stimulator被FDA批準(zhǔn)上市 。RNS 是首個(gè)被 FDA 批準(zhǔn),用于治療部分難治性癲癇的反應(yīng)性神經(jīng)刺激系統(tǒng)裝置。它在原理上與心臟自動(dòng)除顫器類似,除顫器可以檢測并終止心律失常,而 RNS 可持續(xù)地監(jiān)控腦電波,在識(shí)別到癲癇發(fā)作前的腦電信號(hào)時(shí)立即釋放電刺激來中止發(fā)作。

RNS 由一種小型植入頭皮下顱骨內(nèi)的神經(jīng)刺激器構(gòu)成,該神經(jīng)刺激器與電極相連接,然后放置在大腦或大腦表面癲癇可能發(fā)作的地方,RNS 可持續(xù)地監(jiān)控腦電波,在識(shí)別到癲癇發(fā)作前的腦電信號(hào)時(shí)立即釋放電刺激來中止發(fā)作。
“電刺激”會(huì)不會(huì)成為未來主流的治療手段,是不是會(huì)替代現(xiàn)有藥物,正在成為一種全新的醫(yī)療模式?在2020年3月美國SXSW西南偏南大會(huì)上,有一個(gè)非常有趣的前沿話題就在探討生物電治療的未來機(jī)會(huì)。

在「用電刺激作為治療手段:未來取代藥物?」論壇上,我們看到大會(huì)邀請(qǐng)到了 NeuroPace 公司的高級(jí)科學(xué)家 Beata Jarosiewicz,斯坦福大學(xué)神經(jīng)病學(xué)臨床教授Martha Morrell, 克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心癲癇門診主任Dileep Nair,來共同討論人類大腦的脈沖信號(hào)到底是如何工作的,以及電刺激這種新的治療方式,將如何改變我們處理抑郁癥、肥胖等疾病的傳統(tǒng)思路。

也許有了“電”,我們真的就不用藥了。



西南偏南上這么科幻的話題其實(shí)非常尋常,還有更多開腦洞的討論在等我們發(fā)現(xiàn)。2020年3月,海銀資本創(chuàng)始合伙人王煜全和場景實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人吳聲將再次帶隊(duì)前往「西南偏南活動(dòng)」,向世界介紹中國文化、商業(yè)和科技的創(chuàng)新力量。我們希望聯(lián)合更多的中國創(chuàng)新者,一起加入西南偏南的中國創(chuàng)新聚會(huì),向世界講述精彩紛呈的“中國創(chuàng)新故事”,融入全球創(chuàng)新生態(tài)。

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