一颗药丸能修复大脑吗?
神经学家正在研究一种药物,这种药物或能帮助中风或创伤性脑损伤后的大脑自我修复。
作者:Rachel E. Gross
2025年9月4日
当Debra McVean于2024年3月在医院醒来时,她做的第一件事就是试图去洗手间。但她的左臂无法移动,左腿也动弹不得。她的整个左半身处于瘫痪状态。
她的医生很快确诊这是中风。几天前,一个血凝块堵塞了她颈部的动脉,导致大脑细胞缺氧。核磁共振扫描显示,她大脑右眼后方出现了一个黑暗斑点,仿佛那里存在某种幽灵般的缺失。但医生无法预测这对她的康复意味着什么。
"有些东西消失了,但你不知道消失的是什么,"McVean女士的丈夫Ian近日回忆道,"这种不确定性会让你寝食难安。"
与骨折不同,脑损伤没有明确的康复路径。目前尚无医疗工具或疗法能引导大脑愈合。医生只能鼓励患者努力接受康复训练,然后祈祷奇迹发生。
芝加哥伊利诺伊大学神经学家Fernando Testai指出,几十年来,医学界对脑损伤幸存者的治疗态度基本是"神经学上的虚无主义"。这位《中风与脑血管疾病杂志》主编强调,中风过去常被视为"诊断后就只能道别的疾病"。
但这一切可能即将改变。McVean女士在卡尔加里Foothills医疗中心醒来几天后,被告知有一个名为Maraviroc的临床试验项目,这种药物或能帮助大脑从中风或创伤中恢复。鉴于她的身体残疾程度,她被确定为理想受试者。
她犹豫了。这些药片很大——她称之为"马药"。但她知道这项研究可能帮助他人,而自己也有50%的机会获得有效药物。最终她同意了,"我愿意尝试,我不想一辈子坐在轮椅上。"
严苛的宿命
加州大学洛杉矶分校盖芬医学院神经学主任S. 托马斯·卡迈克尔(S. Thomas Carmichael)在医学训练中反复被告知同样的结论:大脑不会再生。"与肝脏不同,大脑没有再生能力,"20世纪90年代老师这样告诉他,"你只能用命运赐予的脑组织存活。"
神经科学长期困在神经学先驱圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal)的时代。卡迈克尔的导师们经常引用这位神经学家1928年的论断:"成年大脑的神经通路是固定、终止且不可改变的。一切可能死亡,但无法再生。"
但在脑损伤康复中心实习时,卡迈克尔看到了相反的证据。他的病人重新学会了行走、抓握和将单词串联成句子。显然,他们的大脑正在愈合和适应。
"某些改变正在发生,只是效果不够显著,"他发现,"这种改变其实是大脑的重组。" 在导师反对的情况下,他着手研究大脑自我修复的可能性。研究结果震惊了学界:损伤后,健康的神经元会长出新的轴突——这些根状突起能传导电信号。
中风不仅杀死局部脑组织,还会破坏整个神经元网络的通讯系统。一个神经元的死亡可能同时切断数千个连接,就像倒塌的输电线杆。但卡迈克尔发现,损伤会触发全脑的可塑性和生长浪潮——这种现象过去被认为仅存在于发育阶段。神经元重新活跃,长出新根须般的结构,试图重建失去的连接。
虽然成功率有限,但少数神经元就能重组远端脑区。这解释了McVean女士在中风一个月后的某个早晨醒来时,突然能够转动左拇指的奇迹。几天后,她甚至能晃动手指,"这可是重大突破!"
打开闸门
2015年,加州大学洛杉矶分校的记忆研究专家Alcino Silva教授在研究"聪明老鼠"时发现,一种缺失免疫基因的小鼠展现出超常学习能力。这个基因编码的CCR5受体被证明会抑制可塑性、记忆和学习。
卡迈克尔对此很感兴趣。健康人脑中,CCR5在神经元中并不存在。但中风或脑外伤后,该受体突然遍布全脑。他意识到,中风后的初始可塑性窗口被CCR5缩短了。就像关闭的水坝,这个受体在向大脑传递"到此为止"的信号。而缺乏这种"安全阀"的突变小鼠则能保持更长时间的脑可塑性窗口,恢复得更快更彻底。
下一步是验证这种机制在人类中的表现。研究团队通过Adelson医学研究基金会的支持,找到了600名中风患者的追踪数据。以色列特拉维夫大学神经学家Einor Ben Assayag博士发现,携带CCR5突变基因的患者在语言、记忆和注意力测试中得分更高。这是首次确认与中风康复相关的基因。
更令人兴奋的是,他们找到了一种能模拟这种突变的药物——Maraviroc。这个原本用于治疗艾滋病的药物,通过阻断HIV进入细胞的通道,在2007年获FDA批准。2019年,卡迈克尔在《细胞》杂志上发表里程碑论文,证明Maraviroc能增强脑损伤后的神经可塑性。
加拿大卡尔加里Foothills医疗中心的Sean Dukelow博士正是这项临床试验的主要负责人。当他还是少年时,亲眼目睹祖父因轻度中风得不到治疗而去世。"整整70年,学界认为大脑无法重组,"他说,"现在我们即将真正引导这种重组。虽然希望发展更快,但能见证从无到有的突破已令人惊叹。"
改变认知
卡迈克尔强调,Maraviroc并非完美药物,它虽然能穿过血脑屏障,但穿透量有限。他的目标是通过深化大脑修复机制的研究,为未来疗法奠定基础。
在加州大学洛杉矶分校的实验室里,他展示了一个惊人发现:小鼠神经元树突(接收信号的分支)在中风后会失去大量树突棘(接收信号的微小突起)。但通过精确运动训练,这些树突棘又能重新生长。"康复训练能促进这些生长,"他指出,"绿色的小点会变得更多。"
最近,他鉴定出一种能在大脑产生类似效果的新药,显著改善小鼠运动功能。尽管还需要多年研究才能推向市场,但卡迈克尔强调,这些疗法一旦获得FDA批准,不仅会改变医生治疗脑损伤患者的方式,更重要的是能改变患者对未来的想象。
McVean女士至今不知道自己是否服用Maraviroc,临床试验要两年后才能完成。但她确信自己的大脑仍在重组和适应。2025年5月在厨房里,她用左手举起一磅重物——这是六个月前不可能完成的动作。她现在能自己推着轮椅去泡咖啡,也能借助支架小心翼翼地上下楼梯。"我数着台阶,"她说,"我知道有15级。"
最近,她发现左手手指越来越灵活,"它们不再像不属于我的东西了。"
无论是否服用药物,她都确信内在恢复能力存在。她和卡迈克尔博士用各自的方式,持续挑战着卡哈尔那严苛的宿命论。
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