中風過後治療的新進展,黃金恢復期?

中風過後常常是一切行動不變的開端,但是在剛中風後的 3-6 個月是一般所說的黃金恢復期,在這個階段通常是進步最快速的時期。但是近幾年來有越來越多新式的治療方式,即便已經過了傳統上的黃金恢復期還是有機會可以繼續進步。今天藉由這篇簡單的回顧性文獻,來看看近幾年的一些新進展。

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不論是 tDCS 或是 TMS 使用的原理都是透過促進或抑制大腦的活性來影響整體的調控。大體上都是透過電去刺激神經,只是 tDCS 是以電直接刺激而 TMS 是透過磁場的變化產生電進行刺激。 tDCS 來說 Anodal tDCS 有促進的作用,而 Cathodal tDCS 則是有抑制的作用。在 TMS 上,反覆的刺激 rTMS 的頻率會影響到促進或抑制的效果,如果採用高頻的刺激 Burst 是屬於促進的效果,而如果是採用低頻的刺激則是偏向抑制的效果。常見的使用方式是對好邊進行抑制(好邊的大腦本身會去抑制壞邊的大腦),或是直接促進壞邊大腦的功能。(下圖下半部)

近幾年來關於這些腦部刺激的研究越來越多,證據等級也慢慢上升,目前看來對於患者的運動功能以及失語症方面的效果看起來是不錯的。

除了剛剛上面提到的透過不同的頻率與電擊去刺激達到促進或抑制的效果以外,目前在動物實驗中也發現這些刺激本身可以去加強大腦結構間的連結性、抑制發炎物質、降低氧化壓力、增加神經膠細胞的活性、促進粒線體功能、血管新生與加強神經傳導。(下圖上半部)

在非侵入性的刺激類型所導致的可塑性應該被視為是以一個大腦為整體,而非單一去刺激局部的位置產生的促進或抑制的效果。

侵入性刺激

在侵入性的刺激文章中主要提到的有大腦皮質微電極刺激 Cortical microelectrode stimulation 與深部腦刺激 Deep brain stimulation (DBS),但是對於兩者實際的效果並沒有很完整的描述。由於是直接將電極或是刺激器埋入大腦的特定部位,所以侵入性是非常高的,因此也都還在臨床試驗階段。目前看來對於手部功能的進步以及疼痛的控制都有一些角色存在。

細胞治療

細胞治療也是近幾年發展想當快速的一個領域。整體上的概念很簡單,利用一些還未分化的幹細胞,希望透過這些幹細胞去修復損傷處的細胞達到治療的效果。這些幹細胞可以分為內生性與外生性兩種種類,這兩種理論上都會有促進神經重塑的效果。除了幹細胞以外,一些生長因子的治療也被納入在這個領域內,但是還是有很多安全上的疑慮,所以仍在臨床試驗的階段。因此目前該如何使用以及要在中風後的哪一個階段使用仍舊在研究當中。這類型的治療絕大多數都是由花蓮慈濟醫院的林欣榮院長的團隊在負責,因為特管法的因素,也不是每一家醫療院所都有辦法提供。

外生性的細胞移植可以依照細胞來源分為三個不同的類別:

  • 永生細胞株 Immortalized cell lines
  • 神經前驅細胞或幹細胞 Neural progenitor or stem cells
  • 骨髓前驅細胞或幹細胞 Bone marrow-derived progenitor or stem cells

這些細胞各自有各自的優點,但以目前的研究看來,這些局部植入的幹細胞大概只有 1/3 會移行到中風處,而如果是系統性給予的大概只有 < 10% 會到達目標區域。整體來說這些幹細胞大概只會取代 0.2% 的神經細胞。所以這些幹細胞的效果其實不是真的去取代原本的細胞,更多的是改變整個周遭的微環境,透過改變激素的分泌以及周邊的化學環境:

  • 強化神經軸突的髓鞘與突觸間的傳導
  • 強化神經與血管新生
  • 增加生長因子的分泌
  • 調節免疫系統功能
  • 降低細胞凋亡
  • 維持血腦障壁
  • 重建大腦白質

所以即便沒有真正取代死亡的細胞,幹細胞的治療看起來仍舊有其效果,但這些治療最顯著的疑慮就是如何控制這些細胞的生長不會導致惡性腫瘤的產生或是一些神經學的損傷、癲癇甚至死亡。此外,這類型的研究數目目前仍舊很少,在實驗的設計上也缺乏一些對照組的實驗,很多實驗也是動物實驗所以未必能夠應用到人體,同時不同階段的實驗(急性、亞急性或慢性)之間能夠互相比較的參考性也較低。這些都是細胞治療未來仍須努力的方向。

人機界面

人機界面 Brain-computer Interface BCI 也是另一個研究的方向,特斯拉的創辦人 Elon Musk 旗下的 Neuralink 公司主要就是在進行人機界面的開發。BCI 和上面的一些治療方式有著根本性的差異,BCI 採用的是所謂的繞道 By pass 的方式。簡單來說,直接繞過已經受傷的部位,透過現有仍舊健康的大腦區域來執行功能,所以是促進某些大腦區塊的掌控。在感測器上可以分為侵入性或是非侵入性的感測器,侵入性的可能就必須將某些感測器埋入大腦,透過這些感測器去感知人大腦的命令,非侵入性的也是類似的道理,但是就是紀錄端並非在體內,例如利用腦波的監控來達到同樣的效果。同時在輸出端也有所不同,可以直接的控制身體某部位的肌肉或是去控制外在的系統(外骨骼)來達到目標。

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