大腦斷糧危機---以演化論觀點解釋缺血性中風的來襲

介紹

    缺血性中風發生初期（6小時內），並沒有太多診斷工具可以使用，仍必須仰賴症狀診斷以及理學檢查。在發生後6小時，通常會用CT、MRI等方式診斷中風發生的區域，MRI偵測組織中水成份的改變，因此可以藉由發現中風後引起的腦水腫來判讀中風區域。

    在急性期時，若為動脈阻塞時，，一般會採取抗血栓藥物，在早期施行血栓溶解術治療，但是血管阻塞若超過六小時，即可能產生管壁內皮細胞改變，易造成中風區域因血液再灌注的壓力而引發出血，因此初期正確的診斷是關鍵。

    在慢性期時，傷害多數已經造成，會採取復原性的治療，例如施以刺激神經生長的藥物，並且輔以行為或是認知治療，使病患有較佳的神經復原。

    在台灣每十萬人有220~260人的人會發生中風，而依據衛生福利部104年十大死因統計，腦血管疾病為國人10大死因的第3位，死亡率為每十萬人有30~40人死亡。而根據WHO資料顯示，全世界每年有1500萬人得到中風，其中500萬人死亡，500萬人因此殘障。

圖片來源：https://www.mayoclinic.org/ischemic-stroke/img-20009031

如何以演化論解釋？

    缺血性中風在近代隨著人類生活習慣的改變以及高齡化，在許多已開發國家中受到越來越大的重視，這也說明了缺血性中風，受到了不只是Genetic的影響，也有相當成分的環境影響，並且為一種Age-related disease。而缺血性中風(Ischemic stroke)是如何影響人類的生活呢？我認為雖然困難，但是可以用演化的觀點去解釋。

    首先，要先探討影響缺血性中風(Ischemic stroke)發生的因子，缺血性中風有許多Risk factor，包括了糖尿病、心血管疾病、高血糖血壓等，這些疾病常常被歸為所謂的“文明病”，也就是人類文明發展以來後，大量出現的健康問題，我認為這些是環境改變超過人類演化速度的一個現象，因為飲食習慣的改變，例如營養攝取的增加，使得過去有利於生存的代謝模式逐漸不利於現在的生活習慣，像是油脂攝取的增加，卻沒有伴隨著油脂代謝量的增加，使許多人血脂因而上昇，造成血管阻塞的機率上昇，因而使得上述健康問題，儘管不可否認也有不少人適應現代的生活適應的十分良好，但是以演化的觀點來看，僅僅發生百年的工業革命仍不足以百萬年計算的演化腳步，因而在這一點來看，我認為在中風的預防上，目前仍是以改善生活作息，控制身體健康為主要的辦法，事實上，隨著現代人健康意識逐漸增加，缺血性中風的發生率確實有因而下降。

    另外則是要討論缺血性中風最棘手的問題，也就是發生後神經復原的困難，造成了許多病患發生中風後變成殘障。首先，我要先用演化的觀點探討人類神經復原的機制，為何人類的大腦如此不堪一擊，對比低等生物，我認為頭化現象(Cephalization)是原因之一，生物演化的過程中，傾向于將神經束彙集在一起，形成所謂的“頭部”，這樣的優勢在于形成更加複雜的神經網路，以及更敏銳的感官知覺。人類大腦的演化，是這個演化現象的極致代表之一，但是相對的，也可以發現人類高度功能的大腦，也因為複雜性的增加而犧牲了復原的能力，是一種trade-off，而因為功能提升的大腦，必須要有更多的氧氣和養分，這在人類和其他靈長類的研究發現，人類由於RNF213基因的突變，造成頸動脈擴張，腦血流量大幅增加，讓人類能夠將20%的能量供給給腦部，而靈長類最高只能達到8%，使得人類的大腦極度仰賴持續的氧氣和養分，稍微中斷供給便會造成不可逆的傷害。

    總結，我認為人類的代謝系統的演化仍無法跟上環境的變化，因而使得中風的現象在近代社會發生頻繁。而人類的相對脆弱的大腦在再生現象方面表現得較差，是因為為了高度發展發達的大腦皮質的trade-off，從演化的結果上來看，雖然因為腦部傷害而面臨重度殘障的個體數量上升，但是卻提升了我們(Homo sapiens)群體的競爭優勢，能夠在物種間的競爭順利擴大族群數量，甚至發展文明，是成功的演化結果，畢竟個體發生腦部傷殘與否以及後續的復原從演化的角度上來看，並沒有那麼重要。

從演化論觀點的啟發

           儘管演化上我們可以發現許多人類大腦和其他物種的特殊變異，但是這些trade-off也是使人類智慧發展的關鍵。目前能夠使人類面對缺血性中風(Ischemic stroke)最好的預防方法是維持良好的生活作息及飲食習慣，避免攝取現代社會飲食內容過多的糖或脂肪，使“演化上”仍未能適應這種飲食習慣的身體能夠負擔。

    目前許多針對中風後神經再生(Regenerability)的研究發現，儘管人類的軸突再生現象不如其他動物明顯，但是在中風後特定時期施以興奮性刺激可以增加軸突再生的情形，成為現在的中風後復健治療的策略之一。