神经再生的重建之道

1、神經再生的重建之道第一方面：神經徑路截斷後如何再接通的課題。在年發表在科學雜誌（）上的文章即是利用周圍神經加上含有生長素的組織膠，以及自行研發的鋼環固定方法促使中樞神經再生且有功能性的恢復。動物在手術數週之後便有復原的徵兆，至個月後與無修復的對照組相比，具有明顯的後肢功能恢復；在形態學上，以神經追蹤劑檢查顯示有再生的證據。目前我們正延續動物實驗的結果，開發適合人類的修復技術，積極進行人體試驗當中，初期的人體試驗結果相當良好，並沒有發現任何副作用，且病人的神經功能有明顯的改善，此舉將帶動國際醫學上更長足的進步。這項研究除了使用自體神經移植的顯微神經外科技術外，還牽涉到基因科技，如生長素製造、純化

2、、應用以及涉及史旺細胞與生長素間的交互作用下新分子形成之測定等新科技。另外，最近幾年嗅神經包被細胞的培養及移植也廣受注目，由於嗅神經的包被細胞作用與史旺細胞相近，且有更突出之處，因此嗅覺神經包被細胞的培養也列入徑路連接研究中很熱門的項目，目前台北榮總神經再生實驗室也正進行此類實驗。根據國際間的研究結果顯示，在移植區加入此類細胞後，對於中樞神經的再生有明顯的幫助。第二方面：有關於中樞神經損傷後，為了減少或預防徑路及神經細胞死亡所做的神經保護措施。歷來已有許多研究單位及藥廠投入大筆資金及人力開發。在這一方面，目前比較確定有療效的方法是高劑量類固醇的治療但必須在損傷後的到小時內使用，對於減少神經細胞

3、死亡及功能喪失有相當明顯的效果。第三方面：神經細胞死亡以後，如何補充神經細胞的問題，這方面牽涉到神經細胞的移植。此類實驗可以分為幹細胞移植及其他神經細胞的移植。而幹細胞可來自胚胎，或從成年人的細胞經過轉分化變成。目前這方面的研究在最近幾年有相當令人振奮的突破，包括發現在成年中樞神經仍存有幹細胞的事實，這些細胞會分裂與分化成神經元及神經膠質細胞。雖然如此，這些細胞的數目不夠，而且不能夠發揮足夠的功能。另外一項技術上的突破是從血液、骨髓等間質組織轉分化形成幹細胞的科技已經逐漸成熟。最近兩年，以骨髓、血液或其他的組織經過誘導的方式可以產生神經細胞的報告如雨後春筍般的出現，目前台北榮總也正積極進行這方

4、面的研究。且在人體試驗方面，由於胚胎幹細胞在分化上非常原始，這些幹細胞最後會分佈到何處，且有形成腫瘤的疑慮。第四方面：神經輔助裝置及新復健器材的開發，包括神經輔助電刺激器，如電子眼耳、中樞神經刺激線圈、週邊神經刺激線圈（包括膈神經刺激器及膀胱刺激器）及肌肉刺激線圈的開發。另外利用磁波刺激對於神經功能的進步與改善是新興的科技，如利用磁波刺激於脊髓可改善病患排便、排尿功能及呼吸功能。在針對一位脊髓完全損傷(T12與L2)的25歲半身癱瘓的女性病患，在使用傳統長腿支架、新型交替式步行支架與交替式步行支架合併電刺激等三種方式下來進行步行的復健訓練與臨床評估。結果顯示在步行前後的心率差值、平均血壓差值、

5、步行速度、步長、步數、單位耗氧量上，交替式步行支架與交替式步行支架合併電刺激都優於長腿支架。而交替式步行支架加入電刺激方式則比單獨使用時具有較低的耗氧量。 在功能性電刺激的動物實驗模型, 提供研究計畫脊髓損傷病患之電刺激器系統開發與應用中, 所研製成功之多通道功能性電刺激器之安全性動物實驗測試, 並探討電刺激刺激參數與肌肉收縮力量之關係, 此外在動物實驗中進行埋入式電刺激, 其結果可以做為人體埋入式電刺激的參考。 在此動物實驗模型中使用表面式電極電刺激(The surface electrode stimulation)與埋入式線電極電刺激(The implanted wire electro

6、de stimulation)等兩種不同之電刺激方式, 討論不同的電刺激刺激參數與肌肉收縮力量、肌肉疲勞與收縮時間的關係, 本研究設計的動物模型記錄電刺激時肌肉收縮力量的大小, 用以分析不同電刺激刺激參數與肌肉收縮力量的關係, 本實驗模型可以提供所研製成功之多通道功能性電刺激器, 運用於臨床復健治療的參考, 此外動物實驗的結果可以評估研製成功之電刺激器提供之電刺激參數的安全性, 避免臨床使用時造成對人體的危害。 在人類的神經系統中,末梢神經是被中央神經系統所控制,當動作電位消失或神經元傳導路徑損壞,中央神經會動作失序,我們可以利用電刺激產生人工動作電位帶替中央神經系統,在數十年前,電刺激以被應

7、用在四肢癱瘓或下半身癱瘓病人的復健,如走路站立與週期性的練習,隨著近年來,超大型積體電路的發展可植入式之為電刺激系統已成為可實現的目標,其中包括使用線圈互感傳遞功率與資料通訊協定與封包與功能性電刺激系統單晶片之實現 中風會使上肢自主動作控制受損,使病患日常生活無法自主,傳統的中風病患上肢的治療介入缺法上肢遠端之手部肌肉的特殊主動活動的運動訓練,因此加入肌電回饋引發功能性電刺激訓練,可使患者主動參與動作加速運動學習的效果,能促進手部抓.握.捏等功能改善參考文獻:註一:鄭宏志,”神經再生研究之概況”, 台北市脊髓損傷者協會,台北榮總神經醫 學中心神經再生科主任、國立陽明大學外科副教授註二:張恆雄, ”以動物模式研究電剌激器剌激參數與肌肉神經傳導之關係(I) ” 中華民國八十七年國科會工程處醫學工程學門研究成果發表會論文集,中 原大學醫學工程系註三:簡鴻暄,張恆雄,鄧復旦,陳友倫and郭德勝,”半身癱瘓患者以交替式步行支 架合併電刺激方式行走之研究”, 中華民國八十八年醫學工程科技研討會 論文集,