加强临床应用促脑科学研究成果转化

赵继宗 中国科学院院士、国家神经系统疾病临床医学研究中心主任

脑疾病严重威胁人类健康，脑疾病及医源损伤造成的认知障碍发生率高。任何原因引起的认知障碍疾病都会产生严重后果，但目前认知障碍疾病发病机制尚不明确。

　　把基础研究和临床应用结合起来

　　2001年世界卫生组织发布的心理健康报告显示，人类的脑疾病有22种，其中精神性疾病占9种、神经性疾病占13种。虽然脑疾病数量只占人类疾病总数的1.5%，但它却极大地影响了人类的正常生活。

　　我总结了认知障碍疾病的四大特点，它们是“难、惑、缠、负”。“难”即治愈困难，“惑”即病因不清，“缠”即疾病后遗症非常难缠，“负”即患者负担沉重。

　　中华医学会神经病学分会帕金森病及运动障碍学组制定的《中国帕金森病治疗指南（第四版）》指出，到2030年，我国帕金森病患者数将达到500万人，几乎占到全球该病患者数的一半。近年有文献报道，阿尔茨海默病呈年轻化趋势。

　　在脑科学的基础研究方面，全球已取得一系列重大进展。2017年11月27日，世界首例体细胞克隆猴在中国诞生，这是中国科学院院士蒲慕明课题组的成果。今年3月《科学》杂志发表了由美国约翰斯·霍普金斯大学和英国剑桥大学领导的国际团队的研究成果，首次描绘了果蝇幼虫大脑中每个神经连接，这是神经科学领域的一项里程碑式成就。

　　然而，人类脑认知障碍性疾病的研究进展缓慢。与脑认知障碍性疾病相关的神经环路、功能区及网络连接机制依然是尚未解决的科学问题。

　　此外，为什么相关基础研究难以更好地推动认知障碍疾病的临床治疗呢？这主要是由于人类认知、情绪和行为改变等脑认知功能研究无法完全用动物实验替代。这就给我们提出了一个关键问题，如何把脑科学基础研究和临床应用有效地结合起来。

　　实际上，脑科学与神经（精神）病学本是同根生。脑科学包括行为神经科学、认知神经科学、分子神经科学和精神病学等，应该说脑科学基础研究科学家和神经科临床医师是一个战壕里的“战友”。

　　推进脑机接口研究工作

　　临床是问题的来源。脑科学的一些研究问题是在临床中发现的，这就需要多学科加强合作。基础研究取得的结果要到临床中验证，最后通过精准医学实现药品或医疗设备的产业化，造福于人类。

　　中国科学院院士、中国科学院生物物理所研究员陈霖在动物实验中发现了大脑颞叶具有大范围优先的功能。

　　一位20岁的男性癫痫症患者，做了左颞叶切除手术。术后，医生在为他进行功能磁共振复查时，发现该患者大范围优先的功能消失了，从而验证了陈霖课题组的动物实验结果，改变了神经外科临床对前颞叶“功能哑区”的认知。

　　在脑机接口的临床试验方面，我们做了一些探索。北京脑科学与类脑研究中心和首都医科大学附属北京天坛医院（以下简称天坛医院）共建了“北脑—天坛临床医学转化实验室”。该实验室包括4个平台：以多模态临床诊断评估为目的脑机接口检测平台、以应用型交流与控制为目的脑机交互平台、以功能康复重塑为目的自适应反馈脑机训练平台和以网络定位与干预为目的脑机融合神经调控平台。

　　目前，该实验室已初步取得一些研究成果，如天坛医院教授王伊龙针对汉字方正结构特点，开发出书写运用轨迹解码技术；天坛医院教授贾旺应用柔性轨道状电极实现感觉神经信号持续监测；天坛医院何江弘、杨艺团队运用神经调控、脑机接口等技术开展恢复患者意识和神经功能改善研究；天坛医院韩小弟团队和清华大学、北京大学合作研发出脊髓损伤硬脊膜外电极刺激术，用于脊髓损伤截瘫患者的治疗，并取得了初步成果。

　　今年4月，北京脑科学与类脑研究中心启动神经界面与神经解码暨智能脑机系统增强计划。北脑—天坛临床医学转化实验室以“两芯一极”为目标，打造全新智能脑机系统，准备开展脑机接口研究工作。“两芯”就是脑机接口芯片和类脑计算芯片，“一极”是新型电极。

　　脑科学是21世纪生命科学重要的研究领域之一，临床神经科学是脑科学问题的源泉和研发成果应用基地。我认为，过去临床医学因引入物理学、化学和数学等学科的方法与技术而得到长足发展，那么未来临床医学将以特有的方式向脑科学研究给予积极的反馈。