第1433章 猴子的痛覺測試
第1433章 猴子的痛覺測試
術後第三周,M7的恢復進入了關鍵期。
按照伊娃之前在小鼠實驗中觀察到的規律,這一周應該是「沉默期」的尾聲,原細胞被激活後正在緩慢地成熟,表面上看不到任何功能改善,但組織層面正在發生劇烈的變化。瘢痕開始形成,CTGF的表達逐漸上升,而FG-3019恰好應該在這一周開始發揮作用。
但M7不是小鼠,它的損傷更大,脊髓結構更複雜,恢復周期可能完全不同。
「我們可能需要重新校準時間窗口,」伊娃在術後第十七天的早會上說,她的筆記本電腦上顯示著M7的每日行為記錄,「注意看這個指標,M7的右腿自發性活動頻率,從術後第十天開始緩慢上升,但過去三天停了。」
她把圖表放大,所有人都能看到那條爬升後進入平台的曲線。
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「這說明什麼?」唐順問。
「說明原細胞可能已經激活了,但瘢痕開始『鎖住』了它們,」伊娃說,「正常的神經可塑性需要軸突穿過損傷區,但如果瘢痕變得太密,軸突過不去,功能就會停滯。在小鼠身上,這個停滯期出現在第三周末到第四周初,持續大約七到十天,然後是爆發性恢復。如果我們的推斷正確,M7應該在兩周後出現類似的跳升。」
「兩周?」曼因斯坦皺起眉頭,「那意味著我們還得等十四天,才知道方向對不對?」
「除非我們能在不處死動物的情況下看到組織學變化,」莉娜說,「但那就需要活體成像,我們暫時沒有那套設備。」
會議室里安靜了一會兒,楊平看著那張圖表,那條進入平台期的曲線,像一個慢動作的跳水運動員,停在半空中,不知道什麼時候會落下。
「我們不需要等到組織學變化,」他突然說,「需要的是另一個指標。」
「什麼指標?」
「疼痛!」
所有人都看著他,韋伯微微前傾了身體,像一隻嗅到獵物氣息的老狼。
「脊髓損傷後,神經病理性疼痛是最早恢復的感覺功能之一,」楊平說,「因為疼痛通路的可塑性比運動通路更強,它對微環境變化的反應更快。如果原細胞激活策略真的在起作用,M7應該先恢復痛覺,然後是觸覺和本體感覺,最後才是運動功能。」
「所以如果兩周後運動功能跳升了,那說明疼痛和觸覺應該更早就恢復了?」曼因斯坦問。
「對!但我們一直沒有系統地評估M7的感覺功能,因為我們默認靈長類動物對疼痛刺激的反應太複雜,很難標準化,不像人類,對疼痛的反應可以進行一定程度的量化。」
「也許我們可以標準化,」弗里茨突然開口了,聲音還是那麼輕,但這一次所有人都安靜下來聽他說,「M7怕辣椒,用辣椒來測試M7的疼痛。」
「什麼?」唐順轉過頭。
「有一次我從食堂帶了一根辣椒回來,不小心掉在一隻的籠子旁邊。它聞到味道以後,往後退了兩步,然後一直盯著那根辣椒看了很久,不肯靠近。第二天我再拿辣椒靠近它,它還是躲。」
「那是氣味,不是疼痛,」莉娜說。
」弗里茨堅持道,「我專門研究過,將辣椒剖開,接觸有感覺的皮膚,他痛的呲牙咧嘴,後來經過嚴謹的研究,辣椒可以用於靈長類的疼痛評估,我還自製了一張量化評估表。」
楊平看著弗里茨,看了幾秒鐘,然後笑了:「弗里茨,你是我見過最奇怪的科學家,別人用螢光蛋白,你用辣椒。」
弗里茨的臉又紅了,但他沒有低下頭,而是看著楊平,認真地說:「科學不一定要用複雜的東西,有時候用廚房裡的東西也行,只要有用。」
韋伯發出了一聲短促的笑。
「弗里茨說得對,用辣椒測試痛覺,雖然不常規,但邏輯成立。問題是,你的量化方法成熟嗎?它是猴子呢。」
「我們可以用兩種刺激對比,」莉娜立刻接話,「一種是無害的刺激,比如香蕉;一種是有害的化學刺激,比如辣椒素。如果M7隻對辣椒素有反應,而且反應強度隨時間增加,那就好解釋了。」
「這個設計很好,」伊娃說,「再加一個機械刺激,用Von Frey纖維絲測機械痛閾。雖然靈長類動物的痛覺測試不如嚙齒類標準化,但M7已經適應了操作環境,可以試著做。」
楊平站起來,在白板上畫了一個表格,三列三行,橫軸是無害刺激、有害化學刺激和機械刺激,豎軸是術前基線、術後早期和當前階段。
「我們需要三組數據,」他說,「基線數據,證明M7在損傷前對辣椒素和Von Frey有正常反應;術後前三周的數據,證明損傷造成了感覺功能的喪失;然後是當前階段的數據,如果有恢復,應該能看到反應閾值的變化。」
「術前沒有測試過啊,」唐順說,「M7是別人訓練好送來的,我們沒有它的基線數據。」
「那就用對照組,」楊平沒有猶豫,「韋伯,實驗室能不能找一些別的靈長類動物?不需要是脊髓損傷模型,只需要是同齡的健康個體,做一組基線測試作為參照。」
韋伯思索了一會兒:「可以,做行為測試,不損傷它們。」
「不需要損傷,只需要測正常反應,建立參考區間。」
「可以!」
測試方案在當天下午就啟動了。莉娜和弗里茨在超市買了一大堆東西,紅辣椒、香蕉、橙子、芥末、薄荷精油。唐順看著他們把實驗台堆得像菜市場一樣,忍不住搖了搖頭。
「我第一次看人用超市貨架上的東西做神經科學研究。」
「這叫低技術高概念,」莉娜笑著說,「楊教授取的名字。」
第一輪測試的結果出乎所有人的意料。
M7對香蕉味和橙子味幾乎沒有反應,對薄荷有輕微的躲避,但對辣椒素的反應,用一個紅辣椒刺激它,它發出一聲尖銳的叫聲,然後縮到籠子的角落裡,身體蜷縮起來,持續了大約二十秒才慢慢放鬆。
更重要的是,這個反應不是一次性的。兩小時後,弗里茨再次用辣椒接觸M7,它再次躲避,但這一次叫聲更短,蜷縮的時間也更短,只有十秒左右。
「反應強度下降了,」莉娜盯著錄像回放,「兩小時的間隔,習慣化效應太強了。這不像是純粹的痛覺,更像是學會了預期。」
「你說得對,」伊娃點頭,「靈長類動物的認知能力太強了,它會學習。第一次害怕,第二次知道辣椒不會傷害它,就不那麼害怕了,用辣椒測痛覺不可靠。」
弗里茨的臉色有些暗淡,他以為自己的發現能給團隊帶來突破,但現實比他想像的複雜得多,看來新的東西成熟比想像的要慢。
「但是,」伊娃話鋒一轉,「M7在術後第三周對辣椒有反應這件事本身,已經說明了問題。你們想想,術後第一周,我們給它做過類似的測試嗎?」
弗里茨愣了愣,然後眼睛亮起來:「做過!我用芥末靠近它,它沒有多大反應。」
「所以變化是真實的,」伊娃說,「從完全沒反應,到有反應,再到反應強度下降,這個時間進程正好符合痛覺恢復後習慣化形成的規律。我們不需要證明M7現在很痛,只需要證明它現在能感覺到痛,而三周前不能。」
楊平一直站在旁邊聽,沒有說話。他拿起那個紅辣椒,放在手心裡端詳了一會兒,然後說了一句讓所有人都沒想到的話:「如果我是審稿人,我不會接受這個證據,辣椒試驗太粗糙了,定性不定量。我們需要真正的機械痛閾測試。」
「但Von Frey纖維絲在獼猴身上怎麼做?」曼因斯坦問,「那些纖維絲的強度是針對嚙齒類設計的,靈長類的皮膚厚度和神經分布完全不同。」
「那就自己做一套,」楊平說,「用不同直徑的尼龍絲,標定彎曲力,從0.1克到100克,做一個梯度。莉娜,你能設計嗎?」
莉娜想了想,點頭:「可以,給我三天。」
三天後,一套手工製作的Von Frey纖維絲出現在M7的測試台上。莉娜用了一個周末的時間,在實驗室里一根一根地標定尼龍絲的彎曲力,用分析天平和遊標卡尺反覆測量,確保每一個強度級別都是準確的。
M7的機械痛閾測試在術後第四周的周一進行。
測試方法很簡單:弗里茨把M7從籠子裡抱出來,放在一個軟墊上,用一隻手輕輕固定它的身體,另一隻手拿著纖維絲。唐順在對面錄像,伊娃在旁邊記錄。
最小的那根,相當於0.1克力,按在M7的右足底皮膚上。纖維絲微微彎曲,然後唐順鬆開,M7沒有反應。
0.5克力,沒有反應。
1克力,沒有反應。
2克力,M7的右腿輕輕抽動了一下。
5克力,M7轉過頭,看了看自己的右腿,然後又轉回去。
10克力,M7發出一聲短促的叫聲,右腿縮了回去。
「10克是閾值,」伊娃記錄道,「基線數據呢?我們需要知道健康獼猴的正常閾值是多少。」
韋伯想了想:「我們剛才測了那三隻老齡食蟹猴,它們的縮腿閾值在15到20克之間。M7的10克略低於正常範圍,但已經非常接近了。」
「低於正常範圍是什麼意思?」楊平問。
「可能是痛覺過敏,」韋伯說,「損傷後中樞敏化,導致原本無害的刺激變得有害。這在脊髓損傷病人中很常見,但通常出現在慢性期。M7術後四周就出現痛覺過敏,說明它的感覺通路恢復得非常快。」
楊平沉默了幾秒鐘,目光落在M7身上。那隻猴子正坐在籠子裡,右腿微微蜷曲,姿態比一周前舒展了許多。它的眼睛看著測試台的方向,瞳孔里映出那些尼龍絲細密的閃光。
「痛覺過敏是一把雙刃劍,」楊平緩緩開口,「它證明了通路是通的,但也意味著中樞神經系統正在經歷異常的興奮性變化。如果放任不管,可能會演變成慢性神經病理性疼痛,那是比癱瘓更折磨人的東西。」
韋伯點了點頭。他見過太多脊髓損傷病人,有些人寧願重新癱瘓,也不願承受那種火燒、電擊、針刺般的持續性疼痛。
「所以我們需要另一個指標,」韋伯說,「既能證明感覺通路在恢復,又不會給M7帶來痛苦。」
「觸覺,」伊娃立刻接話,「觸覺通路和痛覺通路在脊髓背角是分開的,但它們的恢復時間窗相近。如果我們能證明M7的觸覺也在恢復,而且恢復時間點吻合,那就不需要依賴痛覺數據。」
「觸覺怎麼測?」莉娜問。
「用棉花,」弗里茨再次開口。
這一次沒有人笑,因為所有人都注意到,弗里茨說這話的時候表情是認真的,甚至有些嚴肅,不像是在開玩笑。
「棉花?」楊平轉過身看著他。
「對,棉花,」弗里茨走到M7的籠子旁邊,從白大褂口袋裡掏出一個棉球,「輕輕碰它的皮膚,它要是能感覺到,會有一個很輕微的反應,皮膚會顫動一下,或者肌肉會有一個微小的收縮。這個反應太弱了,人眼很難判斷,但用高速攝像機能捕捉到。」
「你為什麼知道這些?」曼因斯坦好奇地問。
弗里茨低下頭說:「我研究過……」
「那就用棉花,」韋伯說。
觸覺測試在當天下午就開始了。
弗里茨把M7抱到軟墊上,用一條柔軟的毛巾蓋住它的眼睛,讓它看不到刺激的來源。然後他用一根細長的棉簽,前端沾著一個蓬鬆的棉球,從M7的足背開始,一點一點地向上移動,足背、踝部、小腿、大腿、腰部、腹部、胸部。
M7的反應被兩台高速攝像機同時記錄,一台從側面,一台從上方。韋伯把幀率調到了每秒一千幀,這樣任何微小的肌肉顫動都不會被遺漏。
實驗越來越複雜,範圍越來越廣,楊平需要更多的數據,他要在這些數據里找到有用的。
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