摘要
癫痫是一种脑细胞之间异常电信号导致癫痫发作的疾病。癫痫发作会导致人们颤抖、失去知觉，甚至失去意识。当药物不能预防癫痫发作，并且没有可以移除的大脑区域来解决问题时，植入迷走神经刺激器(VNS)是一种选择。VNS机器通过连接大脑和身体其他部分的主要神经——迷走神经——向大脑发送电脉冲。这些信号能让大脑平静下来，降低剧烈癫痫发作的可能性。由于心跳加速通常发生在剧烈的癫痫发作之前，新的心脏VNS机器可以倾听患者的心脏，在癫痫发作期间发出一阵电流，使大脑平静下来。本文回顾了这项革命性技术的工作原理，将其与以前的VNS类型进行了比较，并描述了它如何帮助患有癫痫的人。
什么是癫痫发作?为什么会发作?
大脑由数十亿个细胞组成，这些细胞不断地相互交流。特殊脑细胞之间的信号称为神经元允许我们做任何事情，从走路到说话再到思考。为了完成这些事情，神经元必须能够“打开”(向其他神经元和身体发送信号以使事情发生)，但它们也必须能够“关闭”(停止发送这些信号)。例如，走路时，你需要抬起一只脚，但你也需要放下它。当神经元没有在应该关闭的时候关闭时，就会发生癫痫，导致一个人的大脑和身体陷入一个循环。想想有故障的手机或电脑吧!
是什么导致了脑电信号的故障?
当神经元没有在正确的时间关闭/打开时，大脑信号就会发生故障。这可能是因为大脑的某个区域受损了(比如电灯开关损坏了，无法关闭)，或者是正常的开关节奏出现了故障(比如自动电灯开关故障了，每隔一分钟就会开关一次，而不是每12小时一次)。感染、遗传疾病、大脑结构异常(比如肿瘤)和创伤都可能导致这种情况癫痫发作。
我们如何判断癫痫何时发作?
在电影中，癫痫发作通常表现为剧烈的、无法控制的颤抖，有时还会失去意识。然而，有许多类型的癫痫发作取决于大脑的哪个位置没有正常工作。有时癫痫发作可能包括几秒钟的盯着看或眨眼，在这段时间里，一个人似乎“僵住了”，或者如果他们只是来自大脑的一个部分，癫痫发作可能只涉及身体的一个部分。大多数情况下，一个人的所有癫痫发作看起来都和以前的癫痫发作一样。了解一个人癫痫发作类型的最好方法癫痫方法是询问患者(或他们的父母)他们的癫痫发作是什么样子的。
为什么这很重要，我们能做些什么来帮助?
癫痫发作是很常见的!大约每10个人中就有1人会在一生中癫痫发作。癫痫是一种至少有过一次癫痫发作的人更有可能再次发作的疾病，每100人中就有1人患有癫痫。大多数癫痫患者可以服用药物来预防癫痫发作。然而，尽管服用药物，大约三分之一的人仍会继续癫痫发作。这些癫痫发作可能危及生命并造成伤害。即使是短暂的癫痫发作也会影响人们参加正常活动的能力，比如自己开车或游泳。癫痫也可能令人尴尬或恐惧，因为它很难向其他人解释。
对于对药物无反应的癫痫患者(也称为难治性癫痫)，手术是一种治疗选择。有时，脑外科医生可以切除大脑中出现故障的部分。然而，有时大脑的故障部分太大而无法移除，或者涉及整个大脑或太重要的部分而无法移除。在这些情况下，设备调用迷走神经刺激器可以是一个选项。
迷走神经是什么?我们为什么要刺激它?
的迷走神经神经元是连接大脑和内部器官的一束神经元，以控制不自主的(自动的)功能，如心跳和呼吸。图1）.在20世纪30年代，研究人员发现，当迷走神经活动增加时，脑电波也会发生变化，可以通过一种名为脑电图描记器。到了20世纪80年代，科学家们发现刺激迷走神经可以阻止狗的癫痫发作。在进一步的研究表明刺激迷走神经也可以帮助人们之后，医生们开始使用迷走神经刺激治疗难治性癫痫患者——阻止癫痫发作或防止病情恶化。虽然有许多理论，科学家和医生仍然不确定为什么VNS起作用。图2）.
- 图1 -迷走神经连接大脑和身体的许多内部器官。
- 图片来源:Quyen Nguyen
- 图2 - VNS设备由连接到迷走神经的微小电极组成，而迷走神经又与大脑有多个连接。
- 脉冲发生器发出的电流可以刺激迷走神经，帮助阻止癫痫发作或防止病情恶化。图片来源:Quyen Nguyen
令人惊讶的是，拥有更好技术的新VNS模型甚至不需要等待癫痫发作明显就可以帮助阻止它，因为它们既可以听到心脏的声音，也可以听到大脑的声音。他们是怎么做到的，为什么会有帮助?
倾听内心可以帮助我们照顾大脑
癫痫会影响全身，包括心脏。它们会导致心脏跳动加快，节奏更加不规则。通常，这个变化心率发生在癫痫发作前[1]。科学家开发了一种心脏基于VNS的机器，可以倾听患者的心脏，以寻找快速的心率。当检测到快速心率时，VNS会通过迷走神经向大脑发送额外的电脉冲。2- - - - - -4]。这种信号可以使大脑平静下来，并有助于预防癫痫发作，尽管这只在成年人中显示出来，尚未在儿童中显示出来。这是非常令人兴奋的，因为心脏VNS机器可以帮助早期停止癫痫发作，而不是在他们已经很明显的时候停止。图3）.
- 图3 -为了连接迷走神经，脑外科医生在颈部皮肤上做一个切口，将迷走神经的电极包裹在迷走神经周围。
- 这些电极与脉冲发生器相连，脉冲发生器被放置在胸部左上方的皮肤下。图片来源:Quyen Nguyen
在我们的研究中，我们观察了新的心脏VNS与旧版本的比较。在使用第一台VNS机器平均6年之后，两个医疗中心的30名青少年癫痫患者用新的心脏版本替换了他们的经典VNS机器。我们在改变后一年对这些青少年进行了调查。大约四分之一的青少年报告说他们的癫痫发作频率降低了80%。这意味着四分之一的青少年可以通过改用心脏VNS来显著降低他们的癫痫发作频率。我们确定，大约一半的青少年在使用新机器和使用旧系统时癫痫发作的次数相同。不幸的是，大约四分之一的青少年在使用新型VNS设备的心脏刺激模式时感到轻微不适，因此选择了他们习惯的经典非心脏刺激[5]。
总结
在这篇文章中，我们解释了癫痫是一种导致癫痫发作的大脑疾病。癫痫发作是由被称为神经元的脑细胞通过电信号相互交流的故障引起的。癫痫发作通常始于心率的变化——病人的心跳更快、更不规则。由于三分之一的癫痫患者在药物治疗后仍有癫痫发作，VNS可以作为这些患者的一种选择。科学家和工程师已经开发出了新的VNS机器，可以倾听患者的心脏，这可以帮助早期停止癫痫发作。我们研究了30名青少年癫痫患者，他们将经典的VNS机器换成了新的心脏版本，发现四分之一的患者癫痫发作次数比以前减少了80%。这些有希望的结果告诉我们，对于某些患有癫痫的儿童，心脏迷走神经刺激可能是现有的最佳治疗选择，然而，还需要更多的研究来弄清楚如何消除不适，提高疗效，并更多地了解这项技术如何帮助儿童。
术语表
神经元：↑交流的脑细胞通过电信号和化学信号。
癫痫发作：↑癫痫发作是指大脑出现问题导致人们颤抖、产生奇怪的感觉、失去意识，甚至违背自己的意愿失去意识。
癫痫：↑癫痫是一种脑细胞之间异常电信号导致癫痫发作的疾病。
迷走神经刺激器(VNS)：↑一种向大脑发送电信号的机器通过迷走神经，有助于结束癫痫发作，使大脑恢复正常。
迷走神经：↑一束连接大脑和身体许多器官的神经元，比如心脏或肠道。
脑电图描记器：↑脑电图(EEG)是一种通过在头部放置小型传感器来测量大脑电活动的测试。
心率：↑心率是指每分钟心脏跳动的次数。
心脏：↑与心有关的
利益冲突
作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。
致谢
原始来源文章的RA得到了宝洁基金会和马克森基金会的研究支持。
原文
↑Hadjinicolaou, A.， Jain, P.， Arya, R.， Roth, C.， Whitney, R.， Yau, I.等。耐药癫痫患儿心脏VNS设备的发电机替换:一项观察性研究。癫痫Res。167:106431。doi: 10.1016 / j.eplepsyres.2020.106431
参考文献
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[2]↑布恩，P.，冯克，K.，范里杰克沃塞尔，K.，艾尔塔里，R.，埃尔格，c.e.，穆拉蒂，N.等，2015。一项前瞻性的多中心研究，以心脏为基础的癫痫检测激活迷走神经刺激。癫痫发作。32:52 - 61。doi: 10.1016 / j.seizure.2015.08.011
[3]↑Fisher, r.s.， Afra, P.， Macken, M.， Minecan, D. N.， bagic, A.， Benbadis, s.r .等。2016。由发作性心动过速引发的自动迷走神经刺激:临床结果和设备性能-美国E-37试验。Neuromod。j . Int。Neuromod。Soc。19:188 - 95。doi: 10.1111 / ner.12376
[4]↑Hamilton, P.， Soryal, I.， Dhahri, P.， Wimalachandra, W.， Leat, A.， Hughes, D.等。2018。AspireSR治疗VNS的临床结果®(包括基于心脏的癫痫发作检测)在一个大型复杂的癫痫和手术中心。癫痫发作。58:120-6。doi: 10.1016 / j.seizure.2018.03.022
[5]↑Hadjinicolaou, A.， Jain, P.， Arya, R.， Roth, C.， Whitney, R.， Yau, I.等。耐药癫痫患儿心脏VNS设备的发电机替换:一项观察性研究。癫痫Res。167:106431。doi: 10.1016 / j.eplepsyres.2020.106431