神经调控在疾病治疗的应用与展望

生物学领域有一句颠扑不破的真理——结构决定功能。翅膀的结构决定如何飞翔，肺的结构决定如何呼吸；蛋白结构决定酶的功能，DNA结构决定基因如何运行。而神经的结构，决定了我们的如何思考、学习、运动，乃至决定一些疾病的发生。随着国家脑科学计划的出台，我国关于脑功能和神经调控的研究如雨后春笋般快速发力，三博脑科医院栾国明教授在接受神经时讯采访时表示：人工智能在疾病的预防、诊断、治疗过程中涉及到各个领域，未来神经调控将涉及到人体的各个领域，对疾病的治疗和康复具有非常重要的作用。

以下为访谈简录

神经时讯

人工智能在医疗领域对医患的双方有什么作用？

栾国明： 首先得了解什么叫人工智能，人工智能是指一种类似机器或者计算机，通过计算机深度的设计，使其具有类脑的功能，能达到深度学习、记忆，甚至理解、分析，像大脑一样。举例来说，在大数据时代，我们诊断疾病，通过100位专家的经验看一个片子，可能都没有一个机器的分辨率高，因为机器只要掌握了疾病的特征性原则，在我们还未发现时，机器就能发现疾病。

在发现异常现象中，如果我们有成千上百万的大数据，作为一名专家可能未发现问题，但人工智能却能发现，在治疗中也一样，比如通过人工智能及时诊断患者，及时治疗患者，早期发现患者，有很多例子。

神经时讯

未来神经调控的新技术的发展方向是怎么样的？

栾国明：神经调控应该说是脑机接口的一部分。脑和机接口除了可以得到信息，同时也可以传递信息。

神经调控就是用神经的和化学的与神经界面相接触来影响神经的功能，所以可以分为电和化学两部分。

未来的发展，比如我们给任何有神经支配的组织中枢到外周不同靶点刺激，不同参数，调整实际功能，达到治疗作用。神经调控能治疗的疾病很多，如从脑功能疾病的癫痫、运动障碍、疼痛、精神病到周围疼痛，心绞痛、胃肠综合征等，适用于各个系统，包括内分泌系统（肥胖症，心绞痛等），所以神经调控未来有很多应用。

比如化学方面，我们把泵植入到体内，用可控的泵来达到可控、长期、持续、恒量的给一些止痛药物，使药物量既能达到有效浓度，又不起副作用，同时达到很好的治疗作用，这些都是神经调控作用。

神经调控在未来可能有更新的办法，包括无创的经颅磁刺激、电刺激、光学刺激、声学刺激、甚至光遗传学，可以选择性的兴奋和抑制大脑不同的神经功能、不同的靶点，通过调整神经系统的不平衡达到治疗疾病的目的从而达到疾病的治疗。比如兴奋性过度的疾病，可以给其抑制；抑制过度的疾病，可以给其兴奋。

神经调控未来涉及到人体的各个领域，从对疾病的了解、认识（可以获得信息），同时又可以通过解码、刺激，改善人体功能。从认识疾病到治疗疾病过程当中，神经调控涉及每个环节，包括康复。

神经时讯

神经调控对比其他治疗，有哪些优势？

栾国明：举例来说，我们常规得病，用药物治疗，有一些疾病用手术治疗，还有一些疾病需用物理治疗，物理治疗也起一定作用，但真正使用物理治疗，治愈的可能性会变小。

而神经调控是通过电或化学方式，真正地改变功能，能对一些疾病的治疗达到非常好的效果。比如帕金森病，患者手颤严重，不能走路，给其合适的靶点选择——丘脑底核刺激，患者不仅能走路，还能正常说话，所以一些疾病到一定程度时，其他治疗方式达不到神经调控治疗的效果；比如患者记忆丧失，可以通过植入芯片来改善患者记忆；比如可以用人工假体，如人工耳蜗、人工听觉既属于脑机接口，也属于神经调控的一部分。所以未来神经调控对疾病的治疗和康复具有非常重要的作用。

神经时讯

神经调控在脑功能疾病方面有哪些应用？

栾国明：在脑功能疾病的方面，以癫痫为例，除了药物治疗、手术治疗外，神经调控治疗有迷走神经刺激、丘脑前核刺激、反应性电刺激和经颅磁刺激，通过这些刺激的不同参数来改变脑的放电，从而对癫痫进行很好的控制作用；以运动障碍疾病为例，如肌张力障碍，根本没有药物治疗，通过神经调控治疗效果也很好；以精神疾病为例，像严重抑郁或严重强迫症，甚至一些吸毒成瘾的患者，通过神经调控给某些靶点刺激，来调整兴奋中枢和抑制中枢的平衡，就能达到很好的控制。

神经时讯

在疾病治疗方面，目前人工智能在神经领域采用了哪些应用，取得了哪些成果？

栾国明：在人工智应用上我们总结了一些常规解剖疾病的诊断要点。比如专家系统，我们把各种指标输入进去，它就告诉你得了什么病。再比如认知心理状态，它会问问题，通过患者的回答它会告诉患者的认知功能是哪方面出了问题，包括聪明程度等一些最基本的应用。所以人工智能在疾病的预防、诊断、治疗过程中涉及到各个领域。

神经时讯

三博脑科医院在人工智能方面都采用了哪些？

栾国明：在专家诊断系统和专家评估系统上，都利用了人工智能的一些特点。比如我们对脑功能疾病患者进行心理评估时（评估靠着一系列的问题），它会自动就会给出标准，这些都是人工智能的一部分，包括机器人，我们在做脑机接口时，把一路脑的一些不同的电极给通过不同的频率进行治疗，这是人工脑智能中脑机接口用不同频率来改变人体功能的一部分。

主任医师，教授，博士生导师，首都医科大学 第十一临床医学院(三博脑科医院) 院长；北京脑重大疾病研究院癫痫所所长；世界神经调控学会中国分会主席；中国抗癫痫协会副会长、常务理事；中国医师协会理事；中国医师协会神经调控专业委员会主任委员；中国抗癫痫协会神经调控专业委员会首届主任委员；国际抗癫痫联盟(ILAE)外科治疗委员会常务理事；癫痫病临床医学研究北京市重点实验室主任；世界华人医师协会、世界华人神经外科协会功能神经外科专业委员会副主任委员；世界立体定向和功能神经外科学会会员；云南省非公立医疗机构协会神经外科专业委员会第一届委员会名誉主任委员。《首都医科大学学报》、《中华神经外科杂志》、《中国微侵袭神经外科杂志》、《中国临床神经外科杂志》、《国际神经病学神经外科学杂志》、《立体定向和功能性神经外科杂志》、《中外医药》、《中华医学杂志》、《癫痫临床与研究》、《中华神经医学杂志》、《中国科技论文》、《癫痫杂志》、《中华现代外科学杂志》、《世界神经调控学会杂志》、Neuromodulation（Technology at the nerual interface）等多家杂志编委、审稿专家。

编辑 | 宋道宇

审校 | 董晓慧