@ 2017.12.24 , 15:00

首例儿童双手移植:大脑出现大规模重组

首例儿童双手移植:大脑出现大规模重组
Zion,10岁。Credit: Children’s Hospital of Philadelphia

双手移植

他叫Zion。两岁时,由于严重感染,他失去了双手双脚。4岁时,由于肾脏衰竭,母亲捐了一个肾给他。一直以来,他都在服用免疫抑制剂。

儿童手部移植很罕见,而且手术非常困难,因为需要修复的血管、神经非常细小。他的手术是世界上第一例儿科手部移植手术。医疗团队由12名外科大夫组成,整个手术过程耗时11个小时。

如今,Zion终于可以做各种梦寐以求的事情:自己喂食、抓鼻子、挥手告别、握手、甚至打棒球。其中,他最渴望做一件特别的事情,那就是自己动手写封信,寄给将双手捐赠给他的孩子的父母。

大脑重组

手术前,研究人员记录了他的大脑活动。手术后,他们又监控着他的大脑重组过程——该过程被称为“大规模皮层重组”(MCR)。这是人们第一次在儿童身上观察到此现象。研究人员发现,原来这个过程是可逆的。

当身体部位向大脑传递感觉信息时,大脑皮层的特定区域会被激活。不同的身体部位对应着不同的大脑区域。多项研究表明:截肢后,当大脑不再收到该部位传来的信息时,会重新进行规划,将无用区域分配给其它功能正常的部位。

研究人员采用“脑磁图描记术”(MEG),利用不同尺寸的单纤维丝,研究Zion对手指和唇部刺激的大脑反应,包括反应区域、反应时间、反应强度。移植手术过后一年内, Zion进行了4次MEG测量,5位同龄儿童担任控制组。

头两次,他的指尖对触觉刺激并不敏感,哪怕是最大尺寸的单纤维丝;后两次,他已能够感觉到指尖的轻微触感。头两次,唇部刺激信号抵达大脑皮层的手部区域,但比控制组慢20毫秒;后两次,唇部刺激回到了唇部区域,但信号强度比控制组强。研究人员认为,随着时间的流逝,这些感觉反应会逐渐变得越来越正常。

研究结果表明,大脑具有极高的灵活性,尤其是儿童大脑。但同时,人们也提出了更多新问题——手部移植的最佳年龄是几岁?移植手术后总会发生MCR现象吗?如果天生没有双手,大脑会如何划片?成年人会出现MCR逆转现象吗?

本文译自 zmescience,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:FRANCESCA SCHIOPCA


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