过去几十年,神经科学在生理、认知和疾病研究领域取得了很多激动人心的进展,但其在理论、技术和方法论方面也一直面临着巨大挑战。本期我们专访了7位来自不同领域的神经科学家,从神经退行性疾病、语言、注意、大脑网络、睡眠和成像技术等话题出发,探讨他们对神经科学的担忧,以及为什么我们应该始终对神经科学的前景保持乐观和期待。
李沉简北京大学生命科学学院教授请介绍一下您的研究方向。
李沉简:我们实验室主要运用分子生物学、遗传学和行为科学的方法,通过建立转基因小鼠和大鼠模型,研究神经系统退行性疾病(如帕金森症、亨廷顿舞蹈症和阿尔茨海默病等)的机理。并在此基础上,研究治疗方法和药物。
把动物模型应用到人身上是否有效呢?
李沉简:用动物模型研究疾病肯定是必须的,但是也有很多不足。医学界有个笑话:我们在小鼠身上已经把肿瘤治愈遍了。判断一个动物模型是否有效,我会有几条标准:在DNA、激素、蛋白、细胞/亚细胞、环路、行为学和病理等水平上,是否都能够复制人的病症和病理;同时,动物模型不应该有错误的或者和疾病不相干的形状表型。如果能做到这些,动物模型就比较有参考意义,研究它的病理过程也就比较贴近现实。可惜的是,很多疾病模型只是在一个或数个水平上复制了一点性状,达不到我前面提到的高标准。我们做的动物模型中相当一部分很不错,所以被世界上很多实验室和制药公司接受了。
深度脑刺激(DBS)已经被用来治疗帕金森症和癫痫等,它是否可以用在更多脑疾病上?
李沉简:深度脑刺激的原理是,把一个电极埋到大脑某一区域,用电的方式去刺激。它最初被应用于帕金森症的治疗,现在很多医生和科学家都在研究用其治疗心理疾病。深度脑刺激能比较快地应用于病灶相对比较集中的疾病,比如帕金森症。但如果病灶很离散,就麻烦了—电极要埋多少呢?
我们需要哪些技术突破,才能战胜神经退行性疾病?
李沉简:我们能够治愈的疾病非常少,现在还没有可以根除神经退行性疾病的治疗方法。要实现这一点,我觉得有两条是必须的:第一,对基础科学的理解,即对神经生物学的理解;第二,造成疾病的因素纷繁复杂,而对于遗传性疾病,CRISPR-Cas9这类基因编辑技术很重要,这一技术获得了年诺贝尔化学奖。我的实验室是中国最先采用CRISPR-Cas9方法的实验室之一,我们目前研究根治亨廷顿舞蹈症用的就是基因编辑。我们现在能做到一次注射把90%的坏基因敲掉,并在小鼠实验中取得了不错的效果,但是要应用到人,还有很长的路要走。
当下,我国面临着非常严峻的老龄化趋势,阿尔茨海默病和帕金森症的患者人数也在增长。您认为政府和社会应采取哪些措施去应对这些疾病呢?
李沉简:第一,各国都在鼓励科学家进行基础科学研究和医学研究,我认为中国也要持续地予以支持,不能急功近利—美国各大药厂已经花费亿美元,美国国立卫生研究院(简称NIH)花费了几百亿美元用以研发治疗阿尔茨海默病的药物,但尚未成功一例。原创的东西的确是非常难的,但是它值得我们花力气“死磕”。第二,在研究治疗方法的同时,还要做社会经济医疗。比如,现在还有很多大楼没有残疾人缓坡,对于一个帕金森症病人来说,残疾人缓坡是能救命的设施。这是由社会的良知决定的,而不是科研和经济。另外,在照顾患者方面,我认为社会也可以做很多事,比如近年来老年公寓、疗养院等就发展得相当不错。从医疗的角度来说,即使治不好病,也可以减缓症状,施加关怀。医学界有一句话:偶尔治愈,常常帮助,总是安慰(Curesometimes,reliefoften,