| 任連坤 王 蕾 |
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這些天，“引力波”不僅讓科學(xué)界沸騰，也成了網(wǎng)絡(luò)熱詞。
2月11日，美國(guó)多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的研究人員宣布，被愛(ài)因斯坦預(yù)言已百年的引力波，終于被人類首次直接探測(cè)到了。引力波即天體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)擾動(dòng)周?chē)鷷r(shí)空如波紋一樣向外傳播的時(shí)空漣漪現(xiàn)象，強(qiáng)度微弱，長(zhǎng)期以來(lái)人們通過(guò)各種努力，直到現(xiàn)在才實(shí)現(xiàn)了對(duì)引力波的直接觀察，這是物理學(xué)和天文學(xué)界的劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著人類向破解宇宙誕生奧秘前進(jìn)了一大步。
我國(guó)癲癇領(lǐng)域的權(quán)威專家、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科王玉平主任說(shuō)：“其實(shí)，人腦的‘引力波’近年來(lái)也被發(fā)現(xiàn)了，改變了我們對(duì)于人類腦功能和腦疾病的認(rèn)識(shí)”。
高頻振蕩 腦部“引力波”
愛(ài)因斯坦提出“引力波”假說(shuō)（1916年）后，德國(guó)的Hans Berger醫(yī)生在1924年首先記錄到人腦的電活動(dòng)信號(hào)，開(kāi)辟了認(rèn)識(shí)人腦的新領(lǐng)域。人腦電活動(dòng)信號(hào)是在人類進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、記憶、認(rèn)知以及情感等腦功能活動(dòng)時(shí)，不同腦細(xì)胞和腦組織之間進(jìn)行信息交流和功能組織的基本語(yǔ)言，對(duì)信號(hào)的有效記錄和分析，既是解開(kāi)腦功能奧秘的窗口，也是進(jìn)行腦功能紊亂疾病診斷和治療的關(guān)鍵手段。特定的腦電活動(dòng)頻率具有特定的時(shí)間和空間分布規(guī)律，并與一定的生理和病理狀態(tài)相關(guān)，例如，每秒8-13次（8-13Hz）的α節(jié)律，在人清醒閉眼時(shí)出現(xiàn)于雙側(cè)枕部，睜眼以及睡眠中消失；0.5-4Hz的δ節(jié)律，既是深度睡眠時(shí)期的優(yōu)勢(shì)節(jié)律，同時(shí)也是局部腦損傷的典型表現(xiàn)等。
近年隨著設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步，人類能在經(jīng)典的腦電頻率0.5-30Hz之外觀察腦活動(dòng)，重大的突破在于觀察到100Hz以上的腦電活動(dòng)，稱為高頻振蕩（HFO），包括漣波（100-250Hz）以及快速漣波（250-600Hz），其頻率極快，但強(qiáng)度非常弱，并且持續(xù)時(shí)間僅有幾十到幾百毫秒，湮沒(méi)于背景腦電活動(dòng)中，稍縱即逝，就像是大腦的“引力波”。
定位病灶 治癲癇更有效
大腦的“引力波”是非常局限（數(shù)毫米內(nèi)）的神經(jīng)元同步活動(dòng)執(zhí)行功能的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，漣波參與了人類記憶的鞏固等多種生理過(guò)程，體現(xiàn)了神經(jīng)元進(jìn)行信息處理的時(shí)空編碼特征。從醫(yī)學(xué)角度來(lái)看，大腦“引力波”的發(fā)現(xiàn)，為人類古老的疾病——癲癇的治療提供了重要的價(jià)值。
癲癇是多種原因?qū)е碌穆阅X疾病，表現(xiàn)為發(fā)作性的抽搐、意識(shí)障礙以及不同的異常感覺(jué)和體驗(yàn)等。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)快速進(jìn)展的背景下，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確診斷和合理藥物治療，約三分之一患者仍有頑固的癲癇發(fā)作（藥物難治性癲癇）。針對(duì)藥物難治性癲癇患者，外科手術(shù)切除致癇灶能夠完全控制發(fā)作，但如何在術(shù)前準(zhǔn)確定位致癇灶，在達(dá)到治愈癲癇的同時(shí)盡可能不影響腦功能，是目前國(guó)際上面臨的挑戰(zhàn)。
宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科的任連坤醫(yī)師曾在美國(guó)梅奧診所跟從國(guó)際癲癇學(xué)專家學(xué)習(xí)，對(duì)于大腦“引力波”——高頻振蕩有較深入的研究，他說(shuō)：“高頻振蕩的發(fā)現(xiàn)在一定程度上改變了我們對(duì)于腦活動(dòng)的認(rèn)識(shí)，特別是在癲癇領(lǐng)域，國(guó)際的研究認(rèn)為病理性高頻振蕩可以作為致癇灶的生物標(biāo)記物，能夠高度特異地定位致癇灶，為癲癇外科手術(shù)成功準(zhǔn)確切除治療提供了巨大幫助”。
王玉平主任介紹，宣武醫(yī)院近年來(lái)在我國(guó)率先開(kāi)展腦部“引力波”——高頻振蕩的檢測(cè)，并應(yīng)用于臨床，取得了良好的經(jīng)驗(yàn)，在此領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際水平。通過(guò)大腦“引力波”的定位，對(duì)于頑固性癲癇患者的治療取得了更好的手術(shù)效果。特別是宣武醫(yī)院去年還引入“機(jī)器人無(wú)框架立體定向手術(shù)輔助系統(tǒng)”（ROSA），定位準(zhǔn)確性更高，并且有效地避免了正常腦組織的損傷，非常符合“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的要求。
奧巴馬在啟動(dòng)美國(guó)10年腦計(jì)劃時(shí)感嘆道：“作為人類，我們能夠確認(rèn)數(shù)光年外的星系，我們能研究比原子還小的粒子，但我們?nèi)詿o(wú)法揭示大腦的奧秘”。對(duì)于全面了解腦功能、徹底治療腦疾病，盡管我們?nèi)匀恢跎伲跤衿街魅稳匀槐３謽?lè)觀，自然科學(xué)的發(fā)展速度已經(jīng)超出了我們的想象，不久的將來(lái)，在人腦“引力波”發(fā)現(xiàn)之外，腦科學(xué)領(lǐng)域的更多突破將為我們理解腦、保護(hù)腦和治療腦疾病帶來(lái)革命性變化。
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