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廖伟:研癫痫之精 致创新之思

来源:  发布时间:2018-04-10

——记电子科技大学生命科学与技术学院研究员廖伟


  本刊记者  倪 萍
  
  

  
  让我们把时间退回至19世纪,作为法兰西第一帝国的缔造者,几乎没有人不被拿破仑杰出的军事和政治才能所折服,可这样一位战无不胜,令敌人闻风丧胆的天才军事家,也有着不为人知的秘密——癫痫。同样,在19世纪的荷兰,为我们留下无数精彩绝伦画作的天才画家梵高,也曾饱受癫痫疾病的困扰。但有一点可以肯定,癫痫并没有切断他们与成功的距离。
  来自电子科技大学生命科学与技术学院的廖伟研究员,也用自己的方法在攻克癫痫疾病的道路上找到了与成功之间的距离。众所周知,癫痫一旦发作,将会引起全身肌肉的剧烈抽搐,严重时可导致意识丧失,不仅严重影响正常的生活,甚至还会受到来自他人的歧视。那么癫痫是怎样引起的,又该如何治疗呢?究其本质,癫痫实际上是神经系统常见疾病之一,虽属于慢性病,但却会反复发作,发作时会出现短暂脑功能失调等症状,其患病率仅次于脑卒中。为了在这类疾病的研究中画上圆满句号,廖伟每日潜心沉浸在对癫痫疾病的研究中,多年来,从未懈怠。
  

长风破浪 助力癫痫


  “我从事癫痫疾病的研究,已经十几年了。”多年来,廖伟在攻克癫痫的路上接触多个不同学科与领域,研究具有典型的跨学科、跨专业特点,每每用不同的方法和视角进行研究时,他总会有新奇的发现。目前,专注于同步EEG-fMRI在癫痫疾病中的应用以及动态功能连接方法学研究的廖伟,已在Brain、NeuroImage、Human Brain Mapping等刊物发表SCI论文40余篇,在癫痫疾病与精神疾病脑网络研究中获得诸多突破。
  癫痫类疾病和大脑有着千丝万缕的联系,为了对癫痫了解得更加深入彻底,2013年,廖伟主持了国家自然科学基金青年基金项目“多模态大尺度脑网络研究及对原发全面性癫痫的应用”,他提出利用大尺度脑功能协变网络的方法,采用图论技术,从不同时间刻度对脑网络模式进行描绘。这种方法不仅会对大脑网络有深入的了解,还可运用在原发全面类型癫痫患者中,以此来评价特异疾病状态下脑功能协变网络的改变,从而来观察患者与其他模态脑网络间的耦合关系。
  在研究观察中,廖伟提出,既然已知在原发全面性癫痫病发作时,双侧半球同步的异常放电是一个显著特征,那么就一定要弄清半球间功能连接和结构连接是否存在异常。为此,廖伟带领团队利用“基于体素的镜像功能”的方法来进行探测,并以此为感兴趣区域进行左右半球脑区间的白质纤维束追踪。工夫不负有心人,夜以继日的奋战终于有了回报,廖伟经过研究发现患者左右舌回及前扣带皮层功能连接显著升高,但与此同时,双侧眶额叶皮质、额上回等脑区功能连接却显著降低。进一步研究后,廖伟意识到双侧前扣带回皮质及舌回的白质纤维束连接长度降低,就意味着信息传输异常升高,同功能连接结果是一致的。这表明双侧前扣带回皮质是全面原发癫痫病理生理机制的关键节点,而其白质结构连接可能是为难治性原发全面性癫痫患者的手术提供可能的靶点。
  与传统的脑网络研究相比,廖伟的研究成果真正为脑网络研究打开了一扇新的大门,在内在脑功能连接网络与形态学结构协变网络隔阂之间架起一座研究桥梁。他的研究,不仅可以加深对不同模态间脑网络内在联系的神经机制的理解,还可以对更多原发全面发作癫痫患者的不同脑区间脑活动水平的改变、形成的脑网络等方面有更全面的描绘。“我们所做的脑网络研究对于癫痫的发病机制及今后的临床研究都很有意义。”廖伟说道。
  最终,廖伟融合了多模态、多指标MRI技术,建立了大尺度协变网络模型,并在以前的基础上又再次对不同尺度动态功能连接分析方法进行了拓展,还建立了癫痫模式识别的模型和方法。成果受到国内外学者的众多关注,共在Radiology、Human Brian Mapping等学术期刊发表论文18篇,SCI收录文章15篇。
  除此之外,在理论研究中取得突破的廖伟,开始对癫痫的手术治疗展开研究。2015年,他承担了国家自然科学基金面上项目“颞叶癫痫手术脑网络重组的静息态磁共振成像研究”,旨在提出影响手术疗效的患侧颞叶外广泛脑区参与网络理论。虽然研究还未结题,但廖伟心中俨然已经有了研究预期:他打算通过静息态功能磁共振成像局部活动及脑连接网络的分析方法,从颞叶癫痫手术前后的不同时段,分别对脑功能改变的模式进行纵向观察,以此来寻找不同疗效患者脑功能网络重组中关键性脑区及网络指标。“我希望可以开发脑网络分析的新方法,也为颞叶癫痫手术疗效预测提供更客观的影像学指标。”廖伟补充道。
  

授业解惑 终为人师


  除了每日与繁重的科研工作打交道,廖伟还主动承担起教学重担。2015年,廖伟来到电子科技大学生命科学与技术学院任职,从大方向上来讲,他认为生物工程包含的内容多且相当复杂,因此在他看来,教育学生就决不能局限于某一个研究方面,一定要因材施教。“譬如,有些学生逻辑性很强,有些学生理论基础很扎实,还有一些学生对临床很感兴趣,那作为老师,就需要根据不同学生的不同特点,逐一分配研究重心,使其找到适合自身的发展方向。”廖伟表示。
  在对学生培养过程中,廖伟意识到要多主动倾听学生的意见,他认为学生和老师也是同一个战壕里的战友,要通力合作,互帮互助,有时学生的一个小提议会对研究进展的推动起到至关重要的作用。与工科类研究不同,生物医学领域中所包含的交叉学科,基本涵盖了各个方面,研究难度可想而知。近年来,廖伟与团队承受了巨大压力,但所幸,有付出就有收获,多项研究成果的突破就是最好的回馈。“师者,传道授业解惑也”,不仅如此,廖伟在向学生传递知识的同时,也获得了身为师者的意义。
  任岁月流逝,廖伟对癫痫与脑网络的研究初心不会改变,对学生孜孜不倦的教诲也不会停歇。他会继续带着团队,上下求索,扬帆远航。

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