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    神经刺激发展史简介:令人震惊的开端,光明的未来

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    • 神经刺激疗法的开端可以追溯到古埃及时代,一些雕刻作品表明古代埃及人可能使用电鱼来治疗疾病。电刺激疼痛最早在公元46年由罗马的医生和药物学家Scribonius Largus描述,他称电鳐鱼的射线冲击可以用于缓解头痛和痛风。多年来,倒霉的电鱼也被用来治疗抑郁症、癫痫和痔疮。

      神经刺激发展史简介:令人震惊的开端,光明的未来

      本杰明·富兰克林是第一个使用神经刺激的美国人。富兰克林学习了意大利解剖学家LeopoldoCaldani的工作成果——莱顿瓶中的电脉冲可以引起青蛙腿的抽动。怀着尝试这一陌生新力量的渴望,富兰克林开始了他自己的实验。不幸的是,他使用的高电压让他的父母不得不经受额外的损伤、疼痛和烧伤。富兰克林在巴黎法兰西学院报告了他的失败结果之后,美国的神经刺激热也消退了。

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      由Luigi Galvani和AlessandroVolta进行的“动物电”研究再次点燃了人们在神经刺激治疗疼痛方面的兴趣。1804年,Galvani的侄子,物理学教授Giovanni Aldini,对最近斩首的囚犯的大脑进行电刺激,并亲眼目睹了囚犯脸上扭曲的表情。1872年,David Ferrier通过确定猴子大脑皮层运动区进一步发展了定位研究,接着在1874年,美国医生Robert Bartholow首次报告了对清醒状态人类大脑的电刺激。在上世纪50年代初,Penfield和Jasper发表了第一份准确全面的人脑皮质功能分布地图。法拉第在1832年发现变化的磁场会产生电流,这为后来经颅磁刺激(transcranialmagnetic stimulation,TMS)提供了科学依据,为其发展奠定了基础,现在已被广泛应用。现代TMS研究于1985年由AnthonyBaker在英国谢菲尔德发起。

      1938年,Bailey和Bremer在猫的皮层观察到迷走神经刺激的作用。同一年,Ugo Cerletti首先使用脑电击疗法治疗严重精神病,引起全身癫痫发作。1947年立体定位框架的发展通过更精确的电极放置促进了深部脑刺激的科学性和安全性。神经生理学地图集最终的建设进一步完善了脑深部核的定位。截止到1956年,“精神外科手术”的应用超过6万例,这一弊端推动了无创神经刺激的发展。

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      Melzach和Wall在1965年提出疼痛“门控理论”,为神经刺激缓解疼痛构建了一个合理的框架。为了治疗心脏手术后心脏传导阻滞,体外心脏起搏器发明后,1960年和他的同事制造了第一个完全植入型心脏起搏器。1967年,神经外科医生C. Norman Shealy首先植入了脊髓后索电刺激。这个原型成为现在无处不在的皮神经电刺激单元的基础,在1974年成为专利。1976年,美敦力公司(明尼阿波利斯,明尼苏达州)建立了神经部门,重点为深部脑刺激治疗慢性疼痛。作为将神经刺激用作医疗的一个例子,美敦力公司现在的业务遍及160个国家,每年在研发上花费20亿美元,并为超过5万名患者提供产品。

      到了20世纪80年代,药物治疗癫痫和精神疾病的效果已经十分可观。但是,由于副作用的限制,治疗的缺口至今仍然存在。虽然癫痫手术有一定疗效,手术失败的例子仍然屡见不鲜。大量药物难治性癫痫患者正在寻找药物的替代品,在1988年,J. Kiffin Penry首先在患者体内植入迷走神经刺激器。慢性疼痛对全球超过10亿人造成影响,是医疗需求未达到满足的一个主要领域。多种神经刺激类型开始用于慢性疼痛,包括深部脑刺激、外周神经刺激、经颅直流电刺激、TMS和脊髓刺激。针对具体神经的刺激也用来控制疼痛或发挥其他神经调节作用,如舌下神经、枕大神经、翼腭神经、三叉神经及迷走神经

      神经刺激发展史简介:令人震惊的开端,光明的未来

      经过多年发展,现在神经刺激的主要目标是获得手术或药物治疗无法达到的疗效。神经刺激已经成为患者护理的组成部分,并且被广泛应用于镇痛、难治性运动障碍和癫痫。它在预测精神疾病、疼痛治疗及诸如肥胖和睡眠呼吸暂停等多种疾病方面的运用越来越广。与药物治疗相比神经刺激疗法依从性更好,这一点有着固有优势。另一项潜在的优势是,神经刺激的副作用情况与使用镇痛药物、抗癫痫药物、抗精神病药物或运动障碍治疗方案完全不同。

      虽然现在我们比起以前有着更多药物可用,但是副作用和疗效的局限性驱动着其他治疗方法的探索。形形色色的神经刺激装置近期都通过了FDA的批准,用于治疗各类神经疾病和精神疾病,如失眠、焦虑、抑郁、肌张力障碍、癫痫、原发性震颤和帕金森病,以及偏头痛、难治性抑郁症和强迫症、睡眠呼吸暂停,甚至包括年初批准的治疗肥胖的应用。神经刺激也在治疗其他疾病方面进行着尝试,包括顽固性神经性厌食症、抽动秽语综合征和持续植物人状态。甚至一些炎性疾病的治疗,包括类风湿性关节炎,在现有的脑/迷走神经/脾/免疫细胞通路的神经刺激下也成为可能。神经刺激治疗即将迎来光明的未来。

      备注:本文部分资料整理自医脉通。

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