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功能神经外科在脑研究中的地位和价值的知识

功能神经外科是采用手术的方法修正神经系统功能的异常，主要针

对特定的神经根、神经环路、神经元群(脑核团)及脑网络，旨在改变病

理生理过程，重建神经组织的正常功能。下面是yjbys小编为大家带来

的关于功能神经外科在脑研究中的地位和价值的知识。欢迎阅读。

 什么是功能神经外科

 功能神经外科是采用手术的方法修正神经系统功能的异常，主要

针对特定的神经根、神经环路、神经元群(脑核团)及脑网络，旨在改变

病理生理过程，重建神经组织的正常功能。功能神经外科是神经外科重

要的组成部分，也是发展最迅速、最有活力和最具前景的分支学科之

一。文献报道，神经外科各个亚专业相比较，功能神经外科和脊髓脊柱

神经外科呈上升趋势，而近年来国内功能神经外科的普及和蓬勃发展也

可以作为佐证。

 来自美国麻省麦戈文脑研究所的报道显示，目前全球每4个家庭

中就有一个深受脑疾病的困扰，为此美国每年经济负担高达5000亿美

元。我国作为人口大国，正在快速进入老龄化社会，帕金森病、痴呆等

脑功能疾病总数高达9000万，且呈快速增长趋势。尽管人类对大脑的

研究越来越深入，但目前多数脑功能疾病尚无根治或理想的治疗方法。

美国总统欧巴马曾说过一句话：我们可以探索数光年外的宇宙，但对我

们两耳之间3磅重的大脑知之甚少。据此，美国和欧盟等相继提出了

“脑计划”，旨在推动对人脑的深入研究。功能神经外科是未来脑计划的

重要研究平台，也是最终受益的学科，美国脑计划首年预算l亿美元中

就有7000万用于功能神经外科(神经调控)的研究。

 一、功能神经外科的研究平台

 纵观医学发展的历史，每当一种新技术或新方法的出现，必将推

动某一领域或某一学科的快速发展。人类脑科学发展的历史某种程度上

就是方法学更迭的历史。1873年，显微镜和高尔基染色的发明推动了

人类对单神经元结构和生理功能的认识，因其产生的“神经元学说”，构

成了现代神经科学的基础(1888年)。1929年，单神经元电信号记录系统

的发明使得研究大脑皮质功能成为可能。然而，随着70年代后新的关

键研究方法的涌现，包括多通道电信号记录、功能磁共振成像、双光子

显微镜等，“神经元学说”的局限性逐渐凸显，研究显示脑的作用单元远

比我们想象的复杂。总的来说，现代神经科学历经了一个多世纪的发

展，强调单神经元为功能基础的“神经元学说”逐渐沉寂，目前更强调哺

乳动物大脑以多神经元、神经元群和神经网络的方式运作，运行模式主

要包括前馈网络和反馈网络方式。

 目前，脑科学的研究方法多种多样，我们可以利用研究方法的两

种属性对不同方法进行分类，即空间维度和因果关系属性。

 空间维度代表研究对象的层面，例如：基因芯片技术针对的是分

子层面;细胞凋亡染色针对的是细胞层面;功能影像学针对的是脑区(神经

群)层面;而静息态功能磁共振所针对的是脑网络层面。

 因果关系属性是指研究方法本身揭示事物的本质、展示其真实原

理和机制的能力。因果关系属性按照强弱分为3种：(1)弱因果关系的研

究多为单纯的观察性研究，例如已有结构影像研究提示，强迫症患者眶

额回皮质体积较正常样本缩小。然而，患者是否具有强迫症和眶额回皮

质体积是否缩小，可能完全没有因果关系，也可能受第3个独立因素所

影响。(2)中等因果关系的研究方法更加可靠，其主要为干预行为观察脑

的研究，例如任务态电生理研究，然而这样的研究依然不能完全排除实

验过程中的全部干扰因素(例如心理变化和检查者的因素等)。(3)强因果

关系的研究方法十分可靠，可以提供可信的结论，干预脑观察行为的研

究正属于此类。在功能神经外科研究平台上，通过脑深部电刺激术

(deepbrainstimulation，DBS)和癫痫患者皮质电刺激的方法，可以进行

高选择性的干预局部脑区观察行为的研究。相对于基础神经科学、神经

内科及其他神经外科，功能神经外科平台上的研究方法空间维度最广

因果关系最强。正因为功能神经外科在未来脑科学研究中特殊的地位，

美国国立卫生研究院(NIH)专家组为脑计划制定的7项基本目标中有3

项均与功能神经外科密切相关。

 二、功能神经外科平台上脑科学研究的热点

 目前，可以应用功能神经外科研究平台进行高空间维度的脑科学

研究。在脑区层面，1930年Forster和Penfield就开始通过皮质电刺激

进行脑功能研究，时至今日，该研究仍然用于探索新的皮质功能定位，

例如近年发现的前扣带回对应特定的厌恶面容——