头部受伤导致她记忆受损一种新的大脑植入物恢复了记忆

吉娜·阿拉塔 (Gina Arata) 原本有着光明的未来，她完成了大学学业，准备进入法学院，但 2001 年的一场车祸使她遭受了持久的脑损伤。

康复后，阿拉塔最终找到了一份整理邮件的工作，但即便如此，她也很挣扎。

“我什么都不记得了，”与父母住在莫德斯托的阿拉塔说。“我的左脚下垂了，所以我总是被东西绊倒。我总是出车祸。而且我没有过滤器——我真的很容易生气。”

但现在，Arata 的情况好多了，这要归功于医生于 2018 年通过手术在她的大脑深处植入了一个装置。实验性的深部脑刺激器经过仔细校准，可以向因 Arata 脑损伤而受损的神经网络提供电活动。

现在，斯坦福大学研究人员的一项新研究详细介绍了这种植入物如何帮助脑损伤患者恢复一些思维能力。

对于阿拉塔来说，差异是立竿见影的。

例如，当她被要求说出杂货店农产品过道中发现的物品名称时，该设备可以让她快速说出一份水果和蔬菜清单。但当一名研究人员关闭该设备时，她却无法说出其中任何一个的名字。

“自从植入后，我就没有收到过任何超速罚单，”阿拉塔补充道。“我不再绊倒了。我记得我的银行账户里有多少钱。我无法阅读，但植入后我买了一本书，《小龙虾歌唱的地方》，我喜欢它并记住了它。而且我的脾气没那么急。”

研究人员报告说，该设备在不同程度上恢复了阿拉塔和其他四名患者多年前因脑损伤而丧失的思维能力。

研究人员指出，这项新技术首次在纠正创伤性脑损伤造成的长期损伤方面显示出希望。研究结果于 12 月 4 日发表在《自然医学》杂志上。

治疗新希望

研究人员在背景说明中表示，超过 500 万人受到脑外伤的持久影响。这些包括难以集中注意力、记忆问题和决策能力受损。

许多人康复得足以独立生活，但他们的损伤使他们无法恢复受伤前的生活。

“总的来说，这些患者的治疗方法很少，”联合高级研究员、斯坦福大学医学院神经外科教授Jaimie Henderson博士说。

新研究中的五名患者均已从昏迷中苏醒，并恢复了相当程度的认知功能。亨德森和他的同事认为，这表明，尽管脑部受伤，但支持保持清醒、集中注意力和专注于任务的能力的大脑系统都相对保留了下来。

这些系统都将丘脑(作为大脑深处的中继站)连接到皮层的不同点，皮层是大脑的外层，也是高级思维功能所在的地方。

亨德森在斯坦福大学的新闻稿中解释说：“在这些患者中，这些通路基本上完好无损，但一切都被下调了。” “就好像灯光变暗了，但没有足够的电力将它们重新打开。”

研究人员特别关注丘脑中称为中央外侧核的区域，该区域充当调节人类意识许多方面的枢纽。

“中央外侧核经过优化，可以广泛驱动事物，但它的弱点是，如果你有多灶性损伤，它往往会受到更大的打击，因为打击几乎可能来自大脑的任何地方，”联合研究员Dr.尼古拉斯·希夫 (Nicholas Schiff ) 是纽约市威尔康奈尔医学院的神经病学教授。

研究小组假设，对中央外侧核及其连接进行精确的电刺激可以重新激活这些通路，从本质上为那些在脑损伤后苦苦挣扎的人们重新打开灯光。

精准定位

研究人员招募了阿拉塔和另外四人，他们在脑外伤两年多后仍然患有思维问题。这些患者的年龄从 22 岁到 60 岁不等，他们在 3 到 18 年前就曾受过伤。

第一个挑战是将刺激装置放置在正确的位置。每个人的大脑形状不同，因此每个患者的大脑位置也不同。

研究人员创建了每个人大脑的虚拟模型，使他们能够精确定位植入物的确切位置，以及激活中央外侧核所需的电刺激水平。

“精确定位该区域非常重要，”他指出。“如果你偏离目标哪怕只有几毫米，你就已经超出了有效区域。”

植入手术后，参与者在 90 天的时间里每天打开该设备 12 个小时。

研究人员使用一种称为追踪测试的心理处理速度标准测试来跟踪他们的进展。该测试涉及绘制连接一堆字母和数字的线条。

“这是对我们正在关注的事情的非常敏感的测试：专注、集中和计划的能力，以及以对时间敏感的方式做到这一点的能力，”亨德森说。

研究人员希望参与者在试验期间能够将测试成绩提高至少 10%。

研究人员报告说，令人惊讶的是，参与者在测试中的速度平均提高了 32%。

“一个开创性的时刻”

该设备的好处也很快在患者的日常生活中显现出来。

他们恢复了曾经看似不可能的正常活动，比如读书、看电视节目、玩电子游戏或完成家庭作业。研究人员表示，他们感觉不那么疲劳，无需小睡就能度过一天。

该设备非常有效，以至于研究人员难以完成临床试验的最后阶段。

他们计划随机选择一半患者并关闭他们的设备，然后将他们的大脑性能与设备仍处于活动状态的患者进行比较。

但其中两名患者拒绝了，因为他们不愿意冒失去在 90 天试验期间取得的进展的风险。

在同意参加最后阶段的三人中，随机选择其中一人来关闭设备。三周没有刺激后，该人在越野测试中的表现慢了 34%。

研究人员表示，这项试验是针对大脑这一区域的首次尝试，希望能够治疗创伤性脑损伤。他们表示，研究结果为那些努力完全恢复思维功能的人们带来了希望。

“这是一个开创性的时刻，”希夫说。“我们现在的目标是尝试采取系统步骤使其成为一种疗法。这足以给我们一个信号，让我们全力以赴。”