信号的主
86年的神经学家拉里·谢尔曼想让你的大脑再生。
不可逆转的。无法治愈的。致命的。
从伟大的法国神经学家让-马丁·沙科(Jean-Martin Charcot)开始,每个医生都对多发性硬化症的这三个事实念念不忘。他在1868年首次描述了这种以大脑和脊髓为目标的险恶的自身免疫性疾病。
在过去的30年里,这些确定性都开始动摇。患者寿命更长。这种疾病的症状从疲劳到失明,现在已经可以治疗了。由于俄勒冈健康与科学大学1986年的神经科学家拉里·谢尔曼(Larry Sherman)的工作,考虑逆转作为该疾病标志的脑损伤不再是荒谬的,他在10月发表了他迄今为止最重要的科学成果。
这项发表在《神经学年鉴》上的研究,暗示了对多发性硬化症的一个核心谜团的解答,并指出了一种潜在的方法,可以实现医生们几个世纪以来一直试图做的事情:帮助大脑自愈。
大约有40万美国人和全世界250万人患有多发性硬化症,尽管在人口分布上有一些细微差别——女性比男性多,在北欧血统的高加索人中更常见——但它并不因年龄、种族或阶级而歧视。去年秋天,前总统候选人米特·罗姆尼(Mitt Romney)的妻子安·罗姆尼(Ann Romney)公开谈到了她与这种疾病的斗争。米歇尔·奥巴马(Michelle Obama)经常谈到她父亲的艰辛和勇气,父亲在与多发性硬硬症进行长期痛苦的斗争后于1991年去世。在9月播出的《奥兹医生秀》(the Dr. Oz Show)节目中,这位以关注健康而闻名的第一夫人说,想到父亲的病情会引发她最大的健康恐惧——“可能与基因有关的突发性疾病,你无法控制。”
自从拉里在威博体育主修生物学以来,多发性硬化症的治疗已经取得了长足的进步。当时,传统观点认为大脑无法自我修复。从那以后,大量的药物和其他干预措施被开发出来,可以通过首先阻止免疫系统发起攻击来控制这种疾病,至少在一定程度上是这样。不幸的是,这些药物往往只有短暂的作用和可怕的副作用。
2004年,CBS新闻和CNN的前高级制片人理查德·m·科恩(Richard M. Cohen)在他的书《猝发:让生活超越疾病》(Blindsided: Lifting a Life Above Illness)中写道,他与多发性硬化症(ms)的生活是“弗兰肯斯坦博士(Dr. Frankenstein)发明的这种疗法,”科恩谈到接受类固醇注射治疗他的病情时说。“任何去医院接受强化类固醇治疗的人都是即将离开的疯子. . . .类固醇让我变得又胖又疯狂。我的情绪波动很大。”
多发性硬化症基本上是一种髓鞘疾病,髓鞘是一种坚硬的鞘,它将大脑和全身的神经细胞隔离开来。由于髓磷脂的存在,这个细胞网络通常充满了电子和化学信号,这些信号总而言之构成了一个健康人在世界上活动的体验。在多发性硬化症中,其病因仍然是个谜,身体自身的免疫系统会攻击髓磷脂。失去了绝缘层,神经细胞就会减慢或完全停止活动。想想油箱里的糖和齿轮里的沙子。由此产生的症状可能是毁灭性的:失明、听力丧失、失去平衡、虚弱、记忆力丧失和认知障碍。在核磁共振扫描中,脱髓鞘表现为大脑的恶性损伤,就像珊瑚礁上原本应该充满生命的死珊瑚一样。
多发性硬化症的难题在于——至少在理论上——大脑可以部署一种反制武器。近年来,科学家们已经了解到,当病变开始发生时,大脑会加速产生少突胶质细胞,这种细胞会产生新的髓磷脂。然而,最终,某种东西关闭了这条生产线,如果让它全速运转,可能会逆转疾病的进程。
拉里的研究表明,打开停止开关的罪魁祸首是一种被称为PH20的酶,这种酶恰好是由触发新少突胶质细胞产生的相同细胞产生的。换句话说,对于多发性硬化症来说,救赎和痛苦的种子是紧密联系在一起的。事实证明,PH20会分解一种较大的糖分子,透明质酸,这种糖分子在病变处积聚,被认为是身体抗炎反应的一部分。原来是透明质酸的更小、破碎的残余物似乎把工作搞砸了。
这种情况有点像消防部门派出卡车去扑灭摩天大楼的火灾(多发性硬化症攻击导致脱髓鞘)。卡车出现并扑灭了一段时间的火焰(少突胶质细胞产生新的髓磷脂)。但是卡车发出的刺耳的警报声和闪烁的灯光引起了人们的恐慌,人们匆忙地逃到大楼周围的街道上,阻止了新卡车的到来(PH20酶会分解透明质酸,由此产生的大脑化学物质会阻止新的少突胶质细胞的形成)。
这项研究表明,如果能够开发出一种针对ph20的药物,即关闭警笛和灯光,那么保护髓鞘中的神经细胞的修复过程可能会有增无减。
基于早期的研究,一些多发性硬化症研究人员得出结论,最有希望的方法可能是一种使PH20和整个相关酶家族沉默的药物。但这种笼统的方法是有问题的,因为这些其他酶是健康关节甚至心脏正常功能的关键。
“副作用可能比多发性硬化症严重得多,”拉里说。
相比之下,PH20只在身体的另一个部位起重要作用,这个部位只在特定情况下重要——精子细胞。这意味着仅针对PH20的药物的副作用之一可能是谢尔曼所说的短暂性男性不育。
“我认为大多数人会接受这一点;女性当然会,”他挖苦地说。“男人可能也会这样。它们宁愿恢复髓磷脂,也不愿担心繁殖。”
美国国家多发性硬化症协会(National Multiple Sclerosis Society)负责发现研究的副主席布鲁斯·贝博(Bruce Bebo)说:“我们还处于早期阶段,任何切实可行的治疗方法都还需要很多年。”但谢尔曼博士最近的发现是一个里程碑。他和他的同事们已经确定了一个特定的药物治疗目标,这可能最终导致修复髓磷脂损伤的能力。有希望。”
拉里的技能远远超出了科学范畴。他是一位天才的钢琴演奏家,也是舞台上的天才。他关于音乐和爱情对大脑的影响的演讲吸引了国际关注,并使他成为OMSI科学酒吧系列的明星,该系列将当地科学家送到波特兰充满活力的酒吧现场进行非正式演讲。作为这个系列的一部分,他每年都会在霍桑大道(Hawthorne Boulevard)的巴格达剧院(baghdad Theater)出现几次,每次他演出时,剧院的票都会被抢购一空。
这种连接科学和艺术的能力在威博体育得到了磨练,在那里,他将自己对生物学的长期迷恋与戏剧课程结合起来。他的科学天赋在圣地亚哥长大,在那里,他确实赢得了中学科学竞赛。(他说,这没什么大不了的,他只是从默克公司几千页的诊断手册中输入了所有相关信息,建立了一个数据库,可以预测一组威博体育定的症状是否会导致慢性肺病。)他以为自己会去伯克利或康奈尔这样的大型研究型大学。然后,一位高中数学老师提到她的儿子,一个里迪人,写了一篇关于中世纪垃圾的论文。
“我想,‘这听起来真的很酷,’于是我开始越来越多地研究威博体育,”他说。“我发现他们有一个很棒的生物学项目,有机会在校期间为学生做研究,但他们也非常重视人文学科。”
谢尔曼列出了他记得的教授,他列出了来自科学和人文学科的教师人数大致相等。他谈到了与论文导师拉里·鲁本(1955 - 1992年生物学)的终身纽带。鲁本从20世纪50年代开始在威博体育工作,今年5月将关闭他的实验室。玛丽安·麦克莱伦(1981 -)和史蒂夫·阿奇(1972-2012)是“了不起的导师”。但是不要忘记约翰·肯尼(1980 - 1995年的宗教),当谢尔曼还是一名新生时,他教了标志性的哼唱110:“他教我如何写作。”克雷格·克林顿(戏剧界1978-2010):“我从他身上学到的不仅仅是戏剧。”
即使在毕业后,他也向他的同伴们学习。在20世纪80年代末,当他在OHSU获得博士学位时,他与几位校友合作,作为波特兰地区剧团甲骨文剧院的一部分进行演出。他的几位同伴在娱乐圈取得了成功,包括马克·沃辛顿,83年他后来在这部电视剧中担任制作设计师《丑女贝蒂》,剧作家和小说家戈登·达奎斯特,83年他最著名的作品是2006年出版的一本书,食梦者的玻璃书。
与这些富有创造力的重量级人物的合作,有助于解释拉里是如何成为一名杂耍科学家的,即使以波特兰古怪的标准来看,这种类型也是独一无二的。这一切都要从几年前他在系里的派对上弹钢琴说起。一位不知道他才华的同事走过来问了个问题。拉里愿意为当地的慈善组织做一个关于音乐和大脑的演讲吗?
利用他在威博体育接受的戏剧训练,拉里制作了一场表演,从伟大的神经科学家到梅尔·布鲁克斯,他都引用了所有人的话,同时也展示了他自己惊人的钢琴技巧。(他从四岁起就开始演奏了,让任何一个曾经为了演奏一个还过得去的版本的《f<s:2> r Elise》而努力进行数小时死记硬背练习的音乐系学生感到懊恼的是,他可以把一首歌听几遍,然后一般都是凭耳朵演奏。)
这次演讲立即引起轰动,并迅速在科学界和音乐界传播开来。从那以后,在过去的几年里,拉里就音乐、爱情和创造力的神经科学做了至少50次广受欢迎的演讲,演讲地点从小学到老年中心,再到克利夫兰的Severance Hall。2009年,他与歌手瓦莱丽·戴(80年代乐队Nu Shooz的前主唱)合作了一场名为《恋人的大脑化学》(Brain Chemistry for Lovers)的演出,波特兰纽马克剧院(Newmark Theatre)的800个座位几乎全部售罄。俄勒冈人将其描述为“卡巴莱的科学讲座”,并补充说:“这部剧的伟大之处在于,它从微观的角度向我们展示了为什么这些爱的欢乐和痛苦的特殊表达能够持续下去。”
在YouTube上不难找到拉里,显然他在众人面前很开心。但他上台主要是为了向非科学家说明神经科学的道理。
“我非常担心我们这个国家正在抛弃科学,”他说,并补充说,当他在20世纪90年代末在辛辛那提大学担任助理教授时,NIH资助了大约四分之一的拨款提案。现在只剩下收入最高的7%。“我觉得我有责任走出去,让公众参与进来。”
目前,他正在准备另一个关于先天与后天的节目。拉里,碰巧,是被收养的。作为一名表演者,他从不害怕冒险,他将于5月登上纽马克剧院的舞台,展示他在寻找亲生父母和亲生兄弟姐妹的过程中所学到的东西——还有一位有成就的艺术家的插图和图形,一个现场管弦乐队,戴的演唱,以及戴的丈夫约翰·史密斯(John Smith)受DNA序列启发创作的原创音乐。
与此同时,他的实验室还有更多的工作要做。药物开发是一个曲折的过程,失败多于成功。在人体试验开始之前,任何有希望的化合物都必须在老鼠和猕猴身上进行测试。
当他的研究遇到瓶颈时,拉里转向钢琴,弹起蓝调——有时用大调,有时用小调即兴演奏,但总是朝着一个听起来真实的节奏发展。
杰夫·科赫(Geoff Koch)在波特兰地区的一家软件公司工作,是两个完美女儿的父亲,痴迷于阅读吉姆·哈里森(Jim Harrison)的诗歌和小说。
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