创伤性脑损伤已经使500多万美国人永久残疾。他们甚至无法专注于简单的任务，经常不得不辞职或辍学。
周一发表的一项研究给他们带来了一线希望。5名中度至重度脑损伤患者的头部植入了电极。当电极刺激他们的大脑时，他们在认知测试中的表现有所改善。
研究人员说，如果结果在更大规模的临床试验中得到证实，这种植入物可能成为治疗慢性脑损伤的第一种有效方法。
“这是你可以改变这个问题的第一个证据，”领导这项研究的纽约威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的神经学家尼古拉斯·希夫(Nicholas Schiff)博士说。
吉娜·阿拉塔(Gina Arata)是接受植入手术的志愿者之一。22岁时，一场车祸让她出现了疲劳、记忆问题和无法控制的情绪。她放弃了上法学院的计划，和父母一起住在加州莫德斯托(Modesto)，无法保住一份工作。
2018年，事故发生18年后，Arata女士接受了植入。她说，她的生活发生了深刻的变化。她说:“我可以做一个正常人，和别人交谈。”“我看到自己进步的过程有点令人惊讶。”
希夫博士和他的同事根据多年来对大脑结构的研究设计了这项试验。这些研究表明，我们专注于任务的能力取决于大脑区域的网络，这些区域通过神经元的长分支相互连接。这些区域相互发送信号，形成一个反馈循环，使整个网络保持活跃。
希夫博士和他的同事们假设，大脑的突然碰撞——比如车祸或摔倒——会破坏网络中的一些远距离连接，导致人们陷入昏迷。在恢复期间，网络可能能够自行恢复。但如果大脑严重受损，它可能无法完全恢复。
希夫博士和他的同事们确定了大脑深处的一个结构是这个网络的关键枢纽。它被称为中央外侧核，是一层薄薄的神经元，大小和形状都和杏仁壳差不多。
人类大脑有两个这样的结构，每个半球各有一个。它们似乎能帮助大脑在晚上安静下来入睡，并在早上让大脑运转起来。希夫博士的研究表明，刺激这些区域的神经元可以唤醒熟睡的老鼠。
这些研究提出了一种可能性，即刺激中央外侧核可能有助于创伤性脑损伤患者重新集中注意力。
外科医生经常在帕金森病患者身上植入电极。植入物每秒释放数百次的微小电脉冲，引导邻近的神经元发射自己的信号，恢复大脑的一些功能。
2018年，希夫博士和他的同事开始招募像阿拉塔这样的志愿者，他们在事故发生后多年来一直患有慢性疾病。在插入电极之前，研究人员对志愿者进行了一系列测试，以判断他们集中注意力和切换任务的能力。例如，在一次测试中，志愿者每人收到一张写满字母和数字的纸，必须尽快把它们按顺序连接起来。
在手术前，研究人员扫描了每位志愿者的大脑，绘制出精确的地图。斯坦福大学(Stanford University)神经外科医生杰米·亨德森(Jaimie Henderson)博士引导电极穿过大脑，到达中央外侧核。
亨德森博士在六名志愿者身上植入了电极，但其中一名志愿者在出现头皮感染后不得不退出研究。从手术后一个月开始，剩下的五名志愿者接受了后续测试。在字母和数字的考试中，他们的分数从15%到52%不等。
为了更广泛地了解志愿者的经历，威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的医学伦理学家约瑟夫·芬斯(Joseph Fins)博士对志愿者及其家人进行了一系列采访。像阿拉塔一样，大多数志愿者都说，植入物让他们更像以前的自己了。
相比之下，在认知测试中进步最大的志愿者反应冷淡。“我不觉得疼，”他说。“我只是不知道这是否有多大帮助。”
然而，这位病人的儿子却观察到了显著的变化，尤其是他父亲的自我意识。“这是白天和黑夜，”儿子说。
比利时里昂热大学(University of li<e:1>)的神经学家史蒂文·劳雷斯(Steven Laureys)博士没有参与这项研究，他说，研究结果支持了注意力和其他形式的思维依赖于全脑网络的理论。“有足够的理由相信这是值得进行的，”他在谈到这项研究时说。
希夫博士和他的同事们正计划对大脑植入物进行更大规模的研究。他说:“我们必须看看数据的结果如何。”
牛津大学(University of Oxford)的神经外科医生亚历克斯·格林(Alex Green)博士(他没有参与这项研究)说，中央外侧核并不是唯一有望成为大脑网络枢纽的区域。
“我们还不知道刺激的最佳部位，”格林博士说。他和他的同事们正在准备他们自己的脑损伤试验，尝试在一个叫做桥脚核的区域使用电极。
Laureys博士认识到植入手术会很昂贵，但他认为社会应该认识到数百万遭受创伤性脑损伤的人。“这是一种无声的流行病，”他说。
卡尔·齐默(Carl Zimmer)为《纽约时报》报道科学新闻，并撰写《起源》专栏。更多关于卡尔·齐默的信息
16