关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事。
声带麻痹可能是由于中风、疾病或头部或颈部外伤引起的,从而导致呼吸、吞咽和说话困难。根据麻痹的严重程度——它可能影响赋予我们声音的弹性肌肉组织的其中一条或两条——治疗可能包括言语治疗、表面电刺激甚至手术。现在,一个研究团队正在探索一种通过混合方法来减轻这种麻痹的方法,该方法包括将电极放置在皮肤下,在那里它们可以刺激非常特定的神经,并有可能恢复受损声带的运动。
声带只有在闭合时才能发出声音:来自肺部的空气在它们之间通过并引起震动。当人不说话时,声带保持分开,因此气管(通往肺部的气道)是开放的以便呼吸。然而,麻痹的声带永远不会闭合,这不仅使说话困难,而且使气管和肺部暴露于食物和液体中。对两条声带的损伤不太常见,但会引起呼吸问题,因为它们会阻塞通往气管的气道。
专门关注患有一侧声带麻痹的中风患者,亚历山大·莱昂内萨,弗吉尼亚理工学院暨州立大学布莱克斯堡分校的机械工程助理教授,正在与其他研究人员合作开发一种电极垫,该电极垫可以固定在喉咙侧面(想想:Velcro),并使用电信号激活控制声带运动的神经。莱昂内萨说,他正在与亚特兰大的Axion BioSystems合作开发这样一种垫,该垫将有 32 个针脚,这些针脚将被推入皮肤下。每个针脚都可以根据神经的位置单独刺激,并且垫本身将通过电线连接到夹在皮带上的小型电子设备。
如果研究人员要成功构建这样的设备,他们将面临一些挑战。首先,声带位于颈部非常脆弱的区域,该区域层叠着控制头部和颈部的肌肉和神经——特别是呼吸和吞咽,莱昂内萨承认。找到并刺激麻痹声带的正确神经并非易事。
其他人质疑刺激受损神经是否会产生任何效果。通讯科学与障碍教授兼詹姆斯麦迪逊大学哈里森堡神经通讯与吞咽实验室主任克里斯蒂·勒德洛说,大多数影响声音或言语的声带麻痹病例是由于喉部附近神经末梢的损伤造成的,因此即使刺激神经干也不会产生预期的效果,因为信号无法到达肌肉。
勒德洛也对莱昂内萨的方法持怀疑态度,因为中风患者更有可能由于大脑言语中枢的病变而不是声带麻痹而出现声音或言语问题。简而言之,她说,从皮肤表面刺激喉返神经的微创技术的开发既“创新又令人兴奋”,但仍然是一个遥远的目标。
不管是不是遥远的目标,莱昂内萨最近获得了 480,000 美元的国家科学基金会教职早期职业发展(CAREER)奖,以进一步发展他的研究。他说:“美国国家科学基金会确实资助高风险项目,因为当这些项目成功时,它们会产生重大影响。”
在接下来的五年里,他和他的团队将与北卡罗来纳州维克森林大学浸信会医疗中心声音和吞咽疾病中心的医生合作。在那里,患有声带麻痹的患者将接受电刺激测试,以查看小电击是否可以重新激发他们通过强迫收缩说话的能力。