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如果大脑是一种乐器，“电生理学就是音乐，”Alexander Khalessi 博士说。 治疗癫痫患者的新工具现在让医生“听音乐更好一点”。
KATERYNA KON/科学照片天秤座/盖蒂图片社/科学照片天秤座
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如果大脑是一种乐器，“电生理学就是音乐，”Alexander Khalessi 博士说。 治疗癫痫患者的新工具现在让医生“听音乐更好一点”。
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当汤姆的癫痫发作无法再用药物控制时，他开始考虑手术。
汤姆要求我们不要透露他的姓氏，因为他担心雇主可能会对他的病史感到震惊，他希望医生能切除有时导致他抽搐和失去知觉的有缺陷的脑组织。
他在加州大学圣地亚哥分校的癫痫中心接受了一次艰苦的评估。 医生取下了他的一块头骨，并将电极放在他的大脑表面。 他在医院住了一个星期，而医生看着他癫痫发作。
然后，他得到了一个坏消息。
“你不是一个理想的手术患者，”他回忆说医生告诉他，“我们觉得给你做手术不安全。”
那是在 2009 年。2018 年，由于癫痫症对他的工作和家庭生活造成了沉重打击，汤姆回到加州大学圣地亚哥分校与他的医生讨论治疗方案。 这次他见到了该中心的主任Jerry Shih博士。
Shih 说：“我告诉他，你知道吗，我们现在处于一种独特的情况，我们拥有一些 2009 年还没有的新技术”。
这一次，该团队将微型电极插入汤姆的大脑，以寻找他癫痫发作的主要来源。 然后，在 2019 年，他们用激光切除了他的那部分大脑。
48 岁的汤姆现在没有癫痫发作，只要他服药即可。
像汤姆这样的病人越来越多。 他们的故事展示了新技术如何改变医生评估和治疗耐药性癫痫的方式，这种疾病影响了美国大约 300 万患有这种疾病的人中的四分之一以上。
技术进步不仅包括微小的电极和激光，还包括在手术过程中提供高分辨率图像的 MRI 机器，以及可以阻止癫痫发作的植入设备。
“通过结合使用这些技术，我们对我们治疗的绝大多数患者都有了显着的帮助，”加州大学圣地亚哥分校的神经外科医生沙罗娜·本·哈伊姆博士说，他曾为汤姆做过手术。
所有这些方法都涉及手术，这曾被认为是治疗癫痫的最后手段。 然而，如今手术治疗越来越普遍，许多患者只需要进行微创手术。
当抗癫痫药物不够时
像许多癫痫患者一样，汤姆最初能够通过药物控制他的疾病。
他 16 岁时第一次发作严重。他的妈妈听到他发出奇怪的声音。
“她上楼到我的卧室，我当时全身抽搐，”汤姆说。 “我的床被汗水完全浸透了，我的头都扭曲了。”
汤姆在医院醒来。 但是一旦医生给他服用了抗癫痫药，他的癫痫发作就停止了。
他上了大学，在墨西哥当了一名英语老师，然后回到了加利福尼亚，并搬去和他后来要娶的女人同居。
那时，汤姆的医生已经批准他停止服药。 他们都希望他已经摆脱了癫痫症。
然后他又发作了一次大发作，又去了一次医院。
“现在，你知道，我已经 25 岁了，我被诊断出患有可能具有破坏性、可能无法控制的疾病，”汤姆说。
这意味着一些日常活动不再安全。
“突然间你不能再洗澡了，”他说。 “你不能再去游泳了。健身房里不能再做举重训练了。”
汤姆试图适应。 他找到工作，结婚生子。 但是他的癫痫病开始对他的家人造成很大的影响。
在 2009 年被告知他不适合接受手术后，汤姆重返工作岗位，但仍与不受控制的癫痫发作作斗争。 然而，没过几年，他就丢了工作。 他的婚姻结束了。
不过，在汤姆生活中的这个困难时期，研究人员正在引入最终会帮助他的技术。
聆听大脑的音乐
癫痫诊断和治疗的变化依赖于监测大脑电活动或电生理学的改进。
“如果你把大脑想象成一种乐器，那么电生理学就是音乐，”加州大学圣地亚哥分校的神经外科医生 Alexander Khalessi 博士说。能够更好地听音乐了。”
这意味着医生更有可能检测到酸音，比如当脑细胞产生可能导致癫痫发作的错误信号时产生的音符。
一项关键进展涉及称为立体脑电图 (SEEG) 的程序。 外科医生在患者的头骨上钻一个或多个小孔，然后将电极插入被认为导致患者癫痫发作的大脑区域。
然后他们等到病人癫痫发作。 对汤姆来说，这意味着要在医院里呆上很多天，电线从他脑袋上的几个洞里出来。 但它得到了回报。
“我们能够看到他大脑中有一个特定区域确实是他大部分癫痫发作的驱动因素，”Ben-Haim 说。
汤姆还受益于允许将 SEEG 信息与高分辨率 MRI 扫描相结合的技术。 这可以准确地向外科医生显示出问题所在。
“作为一名外科医生，你不能击中你看不到的东西，”Khalessi 说。
Khalessi 说，新型 MRI 还可以帮助外科医生在不损伤其他大脑区域的情况下达到目标。
为了说明他的观点，他在电脑屏幕上调出了一张病人大脑的图像。 它显示了一个患病的区域。 它还显示了位于大脑表面和问题之间的关键神经束。
“你在这里看到的情况是，我们可以规划一条轨迹来避开这些区域，并输送激光能量来消融该区域，”他说。
在汤姆的案例中，激光能量是通过一根细到可以穿过吸管的探头传递的。 在手术室的 MRI 扫描仪的引导下，探头加热了目标区域，“实际上消除了非常活跃的癫痫病灶，”Shih 说。
“这是一个洞，一针，我没有疤痕，”汤姆说。 更令人印象深刻的是，2009 年诊断他病情的手术在他的右耳到前额留下了一条 5 英寸的 J 形疤痕。
一直在变得更好
一些改变癫痫护理的技术正在加州大学圣地亚哥分校校园内开发。
“这是我们的微细加工实验室，”Shadi Dayeh 走过一个可能位于硅谷的高科技设施时说道。 电气与计算机工程教授达耶是这里的负责人。
在一个玻璃封闭的洁净室里，穿着白色特卫强套装的人物正在使用类似于用于制造电子显示器的机器。
这里的一个目标是改进用于研究大脑活动的设备。 一个限制因素是电极或传感器的数量，科学家们可以挤进一个狭小的空间。 因此，Dayeh 一直在借鉴用于缩小生产高分辨率显示器的电子设备的技术。
“为什么不利用这些进步并实施 [them] 为了医学的利益？”他说。
Dayeh 向我展示了一个比邮票稍大的传感器网格。 它非常柔韧，比人的头发还细。
早在 2009 年，就将这种网格的早期版本更厚、更不灵活，放置在汤姆的大脑表面，以测量下方的电活动。 但是那个只有几十个传感器，限制了它的分辨率。 Dayeh 的新网格有数千个。
“这使我们能够以非常高的分辨率从大脑表面观察活动，”他说。 “我们称之为大脑望远镜。”
Dayeh 和他的团队还在 2018 年改进了用于研究汤姆大脑深处活动的探针类型。
沿着探头的 100 多个紧密排列的传感器接收脑细胞的电活动，还可以提供深部脑刺激。
“尖端非常薄，因此对组织的损伤最小，”Dayeh 说。 “更少的组织损伤意味着更好的大脑记录——以及更少的副作用。”
机器人和大脑除颤器
激光和诊断探头都需要在大脑中精确定位。 这就是另一项技术进步可以提供帮助的地方：机器人。
在加州大学圣地亚哥分校和其他前沿的癫痫中心，外科医生经常使用一种称为 ROSA 的系统，它充当大脑的一种 GPS。
Ben-Haim 说：“它使我们能够从本质上引导机器人手臂将我们带到我们的目标。”
有时，医生会发现癫痫发作来自多个大脑区域，或者来自一个太重要而无法消除的区域。 届时医生可能会尝试使用一种设备来研究永久植入患者大脑的电极发出的信号。
“它一直在后台录制，”Ben-Haim 说。 “然后当它感觉到癫痫发作时，它能够从本质上为大脑除颤。”
所有这些进步意味着更多的耐药性癫痫患者现在可以通过药物治疗来预防癫痫发作。
“我们已经过渡到更多的基于手术的治疗以及我认为真正彻底改变了癫痫治疗的微创手术技术，”Shih 说。
汤姆很高兴成为这场革命的一部分。 他仍然服用药物以保持无癫痫发作。 但他已经再婚，从事兼职工作，并且多年来第一次开车。
“我现在有了一种自 2007 年以来从未有过的独立感，”他说。 这一切都归功于当时不存在的技术。
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