■乔 禹

科技改变了我们发现疾病、治疗疾病的方式，鉴于电子传感器、生物材料、物联网和低延迟计算领域的进步，生物电子技术在医学领域的应用潜力得到了巨大的扩展。

其中，生物电子医学就是通过电子学应用电子技术解决生物医学中的问题，从生命体本身的特殊性出发，来研究生物医学信号的检测、处理、显示与记录等电子学在生物医学应用中的理论、方法与手段，从而改善疾病的诊断和治疗。

近期，哈佛大学神经生物学教授马秋富的研究团队展示了一种刺激穴位治疗脓毒血症的实验方法，而他所用的方法，正是运用生物电子医学，通过微弱电流对实验体（鼠）后肢的足三里穴位进行了微电流的“针灸”，达到了抗炎作用，降低了实验体死亡率。

脓毒血症与生物电子医学

有统计表明，全世界大约有5 千万人罹患脓毒血症，每年约有110 万人丧生，每2.8 秒就有1人因为脓毒血症失去生命，而且有相当多的死亡者为儿童，在不到5 岁的幼儿的死亡事件中，60%的死亡都是由脓毒症造成。从数据维度来看，脓毒症的危害甚至超过了心脏病和癌症。

脓毒血症的发病率还在以每年8%～13%的速度剧增，脓毒血症已成为目前世界范围内感染致死的最主要原因。

尽管如此，公众及专业人员对脓毒症的认知依然并不熟悉，全球组织将每年的9 月13 日定为世界脓毒症日。根据目前国际指南对于脓毒症定义的更新，脓毒症被定义为感染引起的宿主反应失调，进而导致循环功能障碍及器官功能损害。

人的机体会对感染产生炎症反应，这个过程中会伤及到人体自身的组织与器官。当炎症反应失控，超过感染开始的部位，引起其他组织损伤，造成器官衰竭，就引发了脓毒血症，这也是脓毒血症之所以凶险致命的原因。

而马秋富的研究团队展示的治疗脓毒血症新方法，无疑打开了这个致命疾病的一个破绽。

针对这项研究，《自然》杂志同时发表了一篇评论文章，杜克大学麻醉学科的Luis Ulloa 教授在文章中指出，电针灸（electroacupuncture）刺激特定部位，从而调节某些身体机能并治疗疾病，属于近年来被称为“生物电子医学”（bioelectronic medicine）的一类新兴医学领域。

电针灸

针灸，神秘的“东方力量”。

不仅我国中医研究针灸，其实近年来针灸在国外也是非常热门，特别是在缓解疼痛相关疾病上取得了非常不错的进展。

在前文这项研究以及先前的一些相关实验中，科学家们也发现，在传统意义上的穴位位置进行电针灸刺激为什么有效、如何才能起效、是否特异等方面，还存在很多争议。

具体来说，研究人员发现在电刺激足三里位置时，会激活一组表达Prokr2 蛋白的感觉神经元。这些感觉神经元的细胞体部分位于脊髓，延伸出去的突起部分属于支配后肢的坐骨神经，由此它们可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域。

有趣的是，表达Prokr2 的神经元受到不同强度的刺激会激活不同的神经通路。受到较低强度的刺激，它们会进而激活神经系统中的迷走神经-肾上腺，驱动肾上腺释放儿茶酚胺类抗炎物质。

但如果电针灸刺激的强度过大，则会进而激活另一组交感神经反射，反而未能驱动迷走神经-肾上腺这条副交感神经通路。

这类Prokr 神经元的神经纤维有特定的分布区域，也就为电针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。在包裹腹部器官的组织中，研究人员就没有找到这类表达Prokr 的神经元，所以刺激小鼠的腹部穴位（比如天枢穴）很难引起相同的全身抗炎反应。

为了验证Prokr2 神经元的角色，研究人员利用光遗传学等多种实验手段人为激活表达Prokr2 的神经元，发现可以模拟电针灸的抗炎效果；相反，如果特异性地破坏这组神经元，则会让电针灸起不到抑制全身炎症的作用。

《自然》杂志的评论文章总结说，这些结果首次提供了一种分子标记，靶向具有这种分子标记的神经元可以设计特定的刺激方法，用来远端调节身体机能。

未来发展

研究人员指出，他们希望这些发现可以为优化生物电刺激参数铺平道路，未来可以精确地驱动不同的神经通路来治疗特定疾病，最终造福患者。

而生物电子医学未来的发展前景也是相当可观，它在无创、精确的神经调节方面、为植入物供电方面、优化神经接口方面、系统级神经解码方面有着极大优势。这些优势可以帮助医学事业取得长足发展，更对人类未来医学提供了一个新思路。

尽管未解之谜还有很多，挑战也无处不在，但生物电子医学领域的最新发展使人们认识到未来人类一定会解决更多的医学难题，让全人类医学继续向前迈进。