從古埃及人用電魚治療頭痛，到20世紀50年代發(fā)明的心臟起搏器調節(jié)心律，生物電子醫(yī)學——一種利用電信號而非藥物來診斷和治療疾病的醫(yī)學領域——已經取得了顯著進展，并且正逐步嶄露頭角。那么，目前這一領域的發(fā)展情況如何？未來有何前景？哪些新的療法和診斷方法可能改變生命？

由伊曼紐爾·勒爾曼（Imanuel Lerman）領導的最新研究為我們提供了一些答案。勒爾曼是加利福尼亞大學圣地亞哥分校高通研究所（Qualcomm Institute）和圣地亞哥分校醫(yī)學院麻醉學系的負責人，同時也是退伍軍人事務部壓力與心理健康卓越中心的研究員。

勒爾曼表示：“這篇論文旨在為生物醫(yī)學領域的未來指明方向。我們設立了一個旗幟，標明‘這是我們計劃做的事情，這就是我們的目標’。我們引用了180個參考文獻，旨在確保每個人都能獲得需要的資源，深入理解這些內容?！?/p>

該研究發(fā)表在《生物電子醫(yī)學》期刊上。

充滿潛力的未來

生物電子醫(yī)學已經在現(xiàn)代醫(yī)學中占據了一席之地，尤其是在植入設備的應用方面。美國食品和藥物管理局（FDA）已經批準了一些植入設備用于治療運動障礙（如帕金森病的深腦刺激）、背痛和因傷害導致的運動功能障礙（通過脊髓刺激）、癲癇、抑郁癥、中風和偏頭痛（通過刺激迷走神經，這有助于調節(jié)消化、心率、情緒和身體的炎癥反應）。

近年來，非侵入性生物電子醫(yī)學技術也取得了新的進展。這類技術能夠通過體外設備刺激神經系統(tǒng)，避免了手術帶來的風險，并且相較于傳統(tǒng)藥物治療，它還具有一些獨特的優(yōu)勢。

例如，經顱磁刺激（TMS）于2008年被批準用于抑郁癥治療，后來其適應癥擴展到偏頭痛、強迫癥、戒煙和焦慮癥等。勒爾曼及其團隊認為，非侵入性神經調節(jié)（即通過電信號對神經系統(tǒng)進行干預）是一個前景廣闊的領域?！拔覀兿嘈胚@是一個巨大的機會。”勒爾曼說，“非侵入性神經調節(jié)不需要藥物，也不需要冷藏。你只需要電力或電池來驅動設備，它可以利用人體自身的系統(tǒng)來抑制炎癥?！?/p>

自適應“閉環(huán)”系統(tǒng)的前景

更進一步，結合生物電子醫(yī)學設備與傳感器，可以創(chuàng)建自我調節(jié)的“閉環(huán)”系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠根據個體的需求進行調整。這意味著，生物電子設備能夠真正實現(xiàn)個性化醫(yī)療，通過持續(xù)監(jiān)測患者的生物標志物來自動調整治療方案，而不再依賴固定的藥物劑量。

雖然目前要建立這樣的閉環(huán)系統(tǒng)還需要很多研究，但勒爾曼及其團隊認為，這種系統(tǒng)有可能徹底改變醫(yī)療治療的方式，提供個性化和適應性的治療方案。

生物電子醫(yī)學的獨特能力

除了以上的應用框架，生物電子醫(yī)學還可能帶來一些革命性的能力。一個令人期待的可能性是，它可以作為一種診斷工具。以往的研究表明，人體對不同病原體的反應會隨著時間的推移而形成獨特的模式，這些“時間序列”模式能夠準確地預測致病菌，并可用于指導有效的治療。

“我們的目標是建立一個病原體數(shù)據庫，”勒爾曼表示，“通過識別每個病原體的特征，我們可以嘗試通過適當?shù)纳窠浾{節(jié)干預，減少與感染相關的炎癥，從而減輕感染的嚴重程度。”

此外，生物電子醫(yī)學可能在精神健康領域發(fā)揮重要作用。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，炎癥和免疫系統(tǒng)在許多精神健康問題中扮演著關鍵角色。勒爾曼指出：“精神健康障礙——包括創(chuàng)傷后應激障礙、重度抑郁癥和廣泛性焦慮癥——與‘神經免疫軸’及炎癥調節(jié)密切相關。”

有研究表明，腸道內的多種病毒或病原體成分可以通過迷走神經傳遞到大腦，或者由于腸道炎癥引發(fā)的外周炎癥也會影響大腦的健康。生物電子醫(yī)學可以用來評估大腦的炎癥情況，從而幫助確定精神健康障礙的嚴重程度，并且通過精確的劑量進行治療。

未來的展望

雖然目前生物電子醫(yī)學仍面臨許多挑戰(zhàn)，但這項技術的未來潛力不可小覷。通過不斷的研究和技術進步，生物電子醫(yī)學有望在疾病診斷和治療方面為我們帶來個性化、精準的醫(yī)療方案，尤其是在免疫、精神健康和神經調節(jié)方面。下一代的生物電子醫(yī)學系統(tǒng)有望為醫(yī)療領域帶來革命性變革，開啟個性化治療和自適應治療的新篇章。

參考文獻：?Imanuel Lerman et al, Next generation bioelectronic medicine: making the case for non-invasive closed-loop autonomic neuromodulation,?Bioelectronic Medicine?(2025).?DOI: 10.1186/s42234-024-00163-4

編輯：王洪

排版：李麗