神經損傷後的運動和感覺恢復
神經損害是一種使人衰弱的神經系統疾病，影響全世界1億多人。大多數創傷性神經損傷發生在上肢，導致嚴重的運動和感覺喪失以及手臂和手的慢性功能障礙，這會嚴重降低生活質量。儘管在促進再生，正常感覺和肌肉控制的全面復甦的長期預後手術修復和腳手架技術是無法跟原本狀態可以比較的。目前明確需要製定策略，針對除神經再生之外的其他機制，以改善神經損傷後的運動和感覺功能的恢復。
創傷性神經損傷後，身體立即斷開會導致運動和感覺功能喪失。即使成功後神經再生，外圍損傷沉澱持久整個中樞神經系統的變化，如受損神經發芽，重新長出受損的軸突，並建立適當和異常目標的新連接。這包括在控制運動和感覺功能的大腦和脊髓區域中突觸連接的廣泛重組。這些中央網絡嘗試的深刻和持久的重組，以補償所造成的神經移植術的錯誤改變的外設連接。開拓進行了超過三十年前的研究表明，從倖免電路突觸連接加強和支配中央網絡活動中沒有來自去神經電路的競爭。因此，儘管外周軸突重新連接至最終目標（例如，神經支配的肌纖維和感覺受體），運動控制和感覺的慢性功能障礙仍持續存在。不能用於削弱神經支配網絡克服發生在響應於神經損傷可能導致持久的功能障礙此不適應的中央可塑性。
在這項研究中，提供了令人信服的證據，證明外圍連接不是恢復的唯一限制因素，並且對神經損傷作出反應的適應不良的中樞變化會導致功能障礙。因此，靶向適應不良的中樞可塑性代表了神經損傷的治療策略。研究表明，逆轉由神經損傷引起的適應不良的中心可塑性足以改善運動和感覺功能。這些益處通過控制神經支配的肌肉的中央迴路中的突觸重組而得以保留，並且發生在周圍連接性無變化的情況下。最後，通過暫時性地將VNS與康復功能脫鉤或專門消耗腦中的乙酰膽鹼來防止CL-VNS的可塑性增強作用，阻礙CL-VNS受試者的康復。因此可以促進外周再生的療法協同使用。VNS發揮廣泛的中樞和外周作用，包括副交感神經激活和免疫系統調節，這可能會影響外周神經支配和恢復，而與中樞可塑性無關。為了評估VNS對恢復的可塑性無關影響的貢獻，將延遲VNS和ACh-：CL-VNS對照組納入研究設計。升序在頸椎迷走神經突觸纖維雙側上在腦幹中的孤束核的神經元，其隨後投射到神經調節中心，包括膽鹼能基底前腦。大量證據表明，CL-VNS在康復鍛煉過程中通過神經調節網絡的時間精確參與來增強中央可塑性。
本研究提供了閉環VNS（CL-VNS）隨康復而提供的概念驗證，作為改善神經損傷後運動和感覺功能的策略，但有一些限制值得考慮。在神經損傷後，溫度感覺的疼痛和功能障礙是常見的後果，由此CL-VNS配對與適當的感官康復訓練地址此症狀，但熟練的前肢功能和機械感覺退縮閾值的評估仍未能完全體現出運動控制和感覺的複雜性。將來提供更全面的運動和感覺功能表徵的研究可能對進一步開發CL-VNS治療以靶向功能障礙的其他方面可能有用。新出現的證據表明，CL-VNS的參數影響在塑性度中樞神經系統。儘管研究中使用的閉環VNS的最常見的實現中，在今後的研究刺激範式的持續優化可以改善CL-VNS療法的臨床應用。研究CL-VNS治療後神經形態的實驗具有相對較小的樣本量和較大的變異性。未來的研究應更廣泛地描述VNS後的周圍健康狀況，包括VNS對神經生理和軸突尋路的任何潛在影響。如果除中心修飾外，CL-VNS通過本研究中未評估的周圍機制起作用，那麼潛在的治療方案可能會在損傷後不久併入VNS以增強再生並進一步改善功能結局。配對VNS康復已成為臨床可行的療法來治療許多神經系統疾病的。從臨床前模型的證據表明，CL-VNS交付與康復訓練提高塑性和促進中樞神經系統損傷的機制上完全不同的模型，包括中風，腦出血，脊髓損傷和創傷性腦損傷恢復。突出這一戰略的臨床潛力，最近兩次的臨床試驗表明，CL-VNS與物理康復提供增強上肢功能恢復慢性中風患者。涉及整合再生策略以改善神經支配的多模式方法與CL-VNS治療相結合可以提供改善神經損傷後功能障礙的獨特方法。結合長期安全性的恢復，這項研究將CL-VNS隨康復提供的功能定位為一種強大且易於翻譯的策略，可為數百萬與神經損傷相關的疾病提供緩解。
撰寫人：王任權
原始論文
Enhancing plasticity in central networks improves motor and sensory recovery after nerve damage, Eric C. Meyers, Nimit Kasliwal, Bleyda R. Solorzano, Elaine Lai, Geetanjali Bendale, Abigail Berry, Patrick D. Ganzer, Mario Romero-Ortega, Robert L. Rennaker II, Michael P. Kilgard & Seth A. Hays, Nature Communications volume 10, Article number: 5782 (2019)
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13695-0
創傷性神經損傷後，身體立即斷開會導致運動和感覺功能喪失。即使成功後神經再生，外圍損傷沉澱持久整個中樞神經系統的變化，如受損神經發芽，重新長出受損的軸突，並建立適當和異常目標的新連接。這包括在控制運動和感覺功能的大腦和脊髓區域中突觸連接的廣泛重組。這些中央網絡嘗試的深刻和持久的重組，以補償所造成的神經移植術的錯誤改變的外設連接。開拓進行了超過三十年前的研究表明，從倖免電路突觸連接加強和支配中央網絡活動中沒有來自去神經電路的競爭。因此，儘管外周軸突重新連接至最終目標（例如，神經支配的肌纖維和感覺受體），運動控制和感覺的慢性功能障礙仍持續存在。不能用於削弱神經支配網絡克服發生在響應於神經損傷可能導致持久的功能障礙此不適應的中央可塑性。
在這項研究中，提供了令人信服的證據，證明外圍連接不是恢復的唯一限制因素，並且對神經損傷作出反應的適應不良的中樞變化會導致功能障礙。因此，靶向適應不良的中樞可塑性代表了神經損傷的治療策略。研究表明，逆轉由神經損傷引起的適應不良的中心可塑性足以改善運動和感覺功能。這些益處通過控制神經支配的肌肉的中央迴路中的突觸重組而得以保留，並且發生在周圍連接性無變化的情況下。最後，通過暫時性地將VNS與康復功能脫鉤或專門消耗腦中的乙酰膽鹼來防止CL-VNS的可塑性增強作用，阻礙CL-VNS受試者的康復。因此可以促進外周再生的療法協同使用。VNS發揮廣泛的中樞和外周作用，包括副交感神經激活和免疫系統調節，這可能會影響外周神經支配和恢復，而與中樞可塑性無關。為了評估VNS對恢復的可塑性無關影響的貢獻，將延遲VNS和ACh-：CL-VNS對照組納入研究設計。升序在頸椎迷走神經突觸纖維雙側上在腦幹中的孤束核的神經元，其隨後投射到神經調節中心，包括膽鹼能基底前腦。大量證據表明，CL-VNS在康復鍛煉過程中通過神經調節網絡的時間精確參與來增強中央可塑性。
本研究提供了閉環VNS（CL-VNS）隨康復而提供的概念驗證，作為改善神經損傷後運動和感覺功能的策略，但有一些限制值得考慮。在神經損傷後，溫度感覺的疼痛和功能障礙是常見的後果，由此CL-VNS配對與適當的感官康復訓練地址此症狀，但熟練的前肢功能和機械感覺退縮閾值的評估仍未能完全體現出運動控制和感覺的複雜性。將來提供更全面的運動和感覺功能表徵的研究可能對進一步開發CL-VNS治療以靶向功能障礙的其他方面可能有用。新出現的證據表明，CL-VNS的參數影響在塑性度中樞神經系統。儘管研究中使用的閉環VNS的最常見的實現中，在今後的研究刺激範式的持續優化可以改善CL-VNS療法的臨床應用。研究CL-VNS治療後神經形態的實驗具有相對較小的樣本量和較大的變異性。未來的研究應更廣泛地描述VNS後的周圍健康狀況，包括VNS對神經生理和軸突尋路的任何潛在影響。如果除中心修飾外，CL-VNS通過本研究中未評估的周圍機制起作用，那麼潛在的治療方案可能會在損傷後不久併入VNS以增強再生並進一步改善功能結局。配對VNS康復已成為臨床可行的療法來治療許多神經系統疾病的。從臨床前模型的證據表明，CL-VNS交付與康復訓練提高塑性和促進中樞神經系統損傷的機制上完全不同的模型，包括中風，腦出血，脊髓損傷和創傷性腦損傷恢復。突出這一戰略的臨床潛力，最近兩次的臨床試驗表明，CL-VNS與物理康復提供增強上肢功能恢復慢性中風患者。涉及整合再生策略以改善神經支配的多模式方法與CL-VNS治療相結合可以提供改善神經損傷後功能障礙的獨特方法。結合長期安全性的恢復，這項研究將CL-VNS隨康復提供的功能定位為一種強大且易於翻譯的策略，可為數百萬與神經損傷相關的疾病提供緩解。
撰寫人：王任權
原始論文
Enhancing plasticity in central networks improves motor and sensory recovery after nerve damage, Eric C. Meyers, Nimit Kasliwal, Bleyda R. Solorzano, Elaine Lai, Geetanjali Bendale, Abigail Berry, Patrick D. Ganzer, Mario Romero-Ortega, Robert L. Rennaker II, Michael P. Kilgard & Seth A. Hays, Nature Communications volume 10, Article number: 5782 (2019)
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13695-0
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