脊髓损伤后神系统的应变之道

脊髓损伤阻断了脑部用以调控神经元的信号通路，使得神经元控制行走的过程无法正常进行。直到现在，医生都认为对于损伤的病人来说，唯一的治疗手段就是重新种植这些连接脑和终端脊髓的长程神经通路（long nerve highway）。幸运的是，来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）的一项研究表明，中央神经系统可以重新组织自身，并在新通路的指导下重新恢复运动所需的神经传递通路。

图：Recovery of supraspinal control of stepping after a lateral hemisection at T12.

此项发表于2008年1月期《Nature Medicine》杂志上的研究性文章，将可能为那些因外伤而导致脊髓损伤的患者提供治疗方案。来自克里斯托弗＆达娜里夫基金会（Christopher and Dana Reeve Foundation）的数据显示，美国大约有25万人因外伤而导致脊髓损伤，并且每年新增1万病例。该基金会资助了此项研究工作。

“如果将脑细胞与脊髓间的长程神经纤维比作主要高速公路，”主要作者Michael Sofroniew博士（神经生物学教授）介绍说，“当高速公路上出现交通事故时，司机将会如何行动？他们可能会选择一些狭窄的通道，这种绕道而行的做法可能不快，也不够直接，但还是能让司机抵达终点的。”

“在我们的研究中，我们发现了类似的现象，”他补充道，“当脊髓损伤并阻碍了脑细胞传递信号时，在某些条件下，信息会绕开损伤部位，最终将脑的指令传递下来，从而移动腿部。”

Sofroniew和他的同事使用小鼠模型，在不同部位、时间阻断长程神经纤维，并留下完整的脊髓中心（该部位存在一系列的短程神经通路/short nerve pathway）。后者对于信息的传递是间断通过脊髓，进行短程传递的。

研究者为自己的发现也着实吃了一惊。“我们兴奋地发现，绝大多数小鼠在8周后都获得了腿部移动的本领，” Sofroniew说道，“与健康时相比，它们移动的速度确实慢了很多，而且也缺乏自信，但毕竟恢复了运动。”

当研究者切断脊髓中心的短程神经通路后，这种恢复的本领就失去了，小鼠就成瘫痪了。这一步实验表明，神经系统通过另寻他路的方式将信号短程地传递到目标处，还表明这些神经细胞对于动物的恢复是至关重要的。

“当我还是一名医学院的学生时，我的教授就告诉我说，脑和脊髓从一出生时就对应接通了，不能适应损伤的状态。如果脊髓严重损伤，那么将可能导致永久性的瘫痪。” Sofroniew回忆说。

“但我一直保持着乐观的看法，我们的发现也推动了不断发展的神经学研究，表明神经系统在损伤后可以进行重新组装，”他补充道，“我们在这里所证实的是，机体可以采用另外一条神经通路将指令传达下去，从而指导行走过程。”