超声波广泛应用于医学影像,但近年来,科学家们开始将其用于另一用途:刺激神经以治疗疾病。在两项针对啮齿动物的新研究中,研究人员将声波振动聚焦于脾脏中与免疫系统沟通的神经,从而减轻炎症。如果这种方法在人体中被证明安全有效,则有望成为类风湿性关节炎等炎症性疾病的非侵入性治疗方法。
大约20年前,神经科学家凯文·特雷西和他的同事们发现,沿着迷走神经传播的大脑信号可以控制免疫系统。“这些[信号]是起源于脑干的原始反射,进化目的是为了维护体内细胞的完整性和健康,”位于纽约州马纳塞特的费恩斯坦医学研究所总裁兼首席执行官特雷西说。刺激神经是侵入这些反射的一种方式。
迷走神经由一束纤维组成,这些纤维分支进入许多器官。它通过第二条神经与免疫系统相连,后者支配脾脏,循环免疫细胞在再次涌入血液之前会在脾脏停留。三月份发表在《自然·通讯》杂志上的新研究表明,通过皮肤向小鼠脾脏发送超声波可能击中神经末梢,并且可能与直接刺激迷走神经一样有效。后者需要外科植入电极。
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在一项研究中,由费恩斯坦研究所和通用电气研究中心的特雷西同事领导,接受了几分钟脾神经超声治疗的大鼠对注射毒素的炎症反应有所减弱。在另一项研究中,明尼苏达大学的研究人员及其同事通过每周每天刺激小鼠的脾神经20分钟,减轻了小鼠炎症性关节炎的症状。后一项研究的主要作者休伯特·林表示,与关注迷走神经相比,专注于脾脏可能提供更精确的方法。“当我们以脾脏为目标时,我们对全身的影响较小。”
罗马琳达大学的神经科学家丹尼斯·贝林格表示,关于重复超声波如何影响脾脏,或者是否具有其他有害影响,人们知之甚少,她没有参与这两项研究。一项正在进行的临床试验旨在评估该疗法对类风湿性关节炎患者的安全性。更大的未知数是超声波如何激活神经。科学家们现在正在探索在神经系统的其他部分(包括大脑)使用超声波。“我们知道如何用电控制神经,而且我们已经这样做了100多年,”特雷西说。“但是用超声波控制神经信号的想法是一个全新的领域。”