成年人大脑皮层表面积约为0.22平方米,大致是A4纸大小的3.5倍,其上分布着近140亿个神经元细胞,构成神经系统中最高级的调节中枢。要想精准掌握其功能“部署图”,难度极大。
“医院常规脑部核磁成像,拍摄的是‘结构像’,主要呈现大脑萎缩、肿瘤突变、血管破裂等器质性改变。”昌平实验室领衔科学家、北京大学生物医学前沿创新中心教授刘河生告诉科技日报记者,就像从卫星上拍摄建筑物,只能看到形状,却无法判别是写字楼还是居民楼。
如能探明大脑皮层神经功能区域,再根据个体差异绘制每个人的专属脑图,便能有针对性地开展神经系统疾病治疗。历时多年攻关,刘河生带领团队不断改进脑功能区定位技术,实现快速精准绘制个体脑图,并研发出可无创干预脑区功能的设备,在帕金森等疾病治疗研究中取得重大进展。前不久,这一全球首套无创精准脑刺激系统获批临床应用。
“放射影像无法甄别抑郁症、帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病,已知的大脑皮层分区在为个人诊疗提供‘佐证’时,准确率非常低。”刘河生告诉记者。
找到肿瘤靶点,就可以开展针对性治疗,是否也能找到神经系统疾病的个性化靶点?“由于横跨电子工程、临床医学、认知神经科学等多个学科,开展这项研究尤为艰难。”刘河生说,几乎没有可借鉴的成熟经验,只能“死磕”。