从古埃及人用电鱼治疗头痛，到20世纪50年代发明的心脏起搏器调节心律，生物电子医学——一种利用电信号而非药物来诊断和治疗疾病的医学领域——已经取得了显著进展，并且正逐步崭露头角。那么，目前这一领域的发展情况如何？未来有何前景？哪些新的疗法和诊断方法可能改变生命？
由伊曼纽尔·勒尔曼（Imanuel Lerman）领导的最新研究为我们提供了一些答案。勒尔曼是加利福尼亚大学圣地亚哥分校高通研究所（Qualcomm Institute）和圣地亚哥分校医学院麻醉学系的负责人，同时也是退伍军人事务部压力与心理健康卓越中心的研究员。
勒尔曼表示：“这篇论文旨在为生物医学领域的未来指明方向。我们设立了一个旗帜，标明‘这是我们计划做的事情，这就是我们的目标’。我们引用了180个参考文献，旨在确保每个人都能获得需要的资源，深入理解这些内容。”
该研究发表在《生物电子医学》期刊上。
充满潜力的未来
生物电子医学已经在现代医学中占据了一席之地，尤其是在植入设备的应用方面。美国食品和药物管理局（FDA）已经批准了一些植入设备用于治疗运动障碍（如帕金森病的深脑刺激）、背痛和因伤害导致的运动功能障碍（通过脊髓刺激）、癫痫、抑郁症、中风和偏头痛（通过刺激迷走神经，这有助于调节消化、心率、情绪和身体的炎症反应）。
近年来，非侵入性生物电子医学技术也取得了新的进展。这类技术能够通过体外设备刺激神经系统，避免了手术带来的风险，并且相较于传统药物治疗，它还具有一些独特的优势。
例如，经颅磁刺激（TMS）于2008年被批准用于抑郁症治疗，后来其适应症扩展到偏头痛、强迫症、戒烟和焦虑症等。勒尔曼及其团队认为，非侵入性神经调节（即通过电信号对神经系统进行干预）是一个前景广阔的领域。“我们相信这是一个巨大的机会。”勒尔曼说，“非侵入性神经调节不需要药物，也不需要冷藏。你只需要电力或电池来驱动设备，它可以利用人体自身的系统来抑制炎症。”
自适应“闭环”系统的前景
更进一步，结合生物电子医学设备与传感器，可以创建自我调节的“闭环”系统，这些系统能够根据个体的需求进行调整。这意味着，生物电子设备能够真正实现个性化医疗，通过持续监测患者的生物标志物来自动调整治疗方案，而不再依赖固定的药物剂量。
虽然目前要建立这样的闭环系统还需要很多研究，但勒尔曼及其团队认为，这种系统有可能彻底改变医疗治疗的方式，提供个性化和适应性的治疗方案。
生物电子医学的独特能力
除了以上的应用框架，生物电子医学还可能带来一些革命性的能力。一个令人期待的可能性是，它可以作为一种诊断工具。以往的研究表明，人体对不同病原体的反应会随着时间的推移而形成独特的模式，这些“时间序列”模式能够准确地预测致病菌，并可用于指导有效的治疗。
“我们的目标是建立一个病原体数据库，”勒尔曼表示，“通过识别每个病原体的特征，我们可以尝试通过适当的神经调节干预，减少与感染相关的炎症，从而减轻感染的严重程度。”
此外，生物电子医学可能在精神健康领域发挥重要作用。近年来的研究发现，炎症和免疫系统在许多精神健康问题中扮演着关键角色。勒尔曼指出：“精神健康障碍——包括创伤后应激障碍、重度抑郁症和广泛性焦虑症——与‘神经免疫轴’及炎症调节密切相关。”
有研究表明，肠道内的多种病毒或病原体成分可以通过迷走神经传递到大脑，或者由于肠道炎症引发的外周炎症也会影响大脑的健康。生物电子医学可以用来评估大脑的炎症情况，从而帮助确定精神健康障碍的严重程度，并且通过精确的剂量进行治疗。
未来的展望
虽然目前生物电子医学仍面临许多挑战，但这项技术的未来潜力不可小觑。通过不断的研究和技术进步，生物电子医学有望在疾病诊断和治疗方面为我们带来个性化、精准的医疗方案，尤其是在免疫、精神健康和神经调节方面。下一代的生物电子医学系统有望为医疗领域带来革命性变革，开启个性化治疗和自适应治疗的新篇章。
参考文献： 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
编辑：王洪
排版：李丽
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