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截瘫的人有可能重新行走吗?11月9日,一项在线发表在《自然》杂志上的研究成果使得这一愿景成为可能:科学家们开发出了一种无线的大脑与脊髓“接口”,从脑信号中分析运动意向,并将这一电信号绕过脊髓损伤的部位送达肌肉群,让一只瘫痪的猴子腿部有意识地行走。
电波刺激“重接”脊髓
“脑—脊髓接口”的实验对象是两只脊椎中段受伤导致右后腿无法动弹的残疾恒河猴。科学家们在猴脑运动皮层插入了约药丸大小的100个电极阵列,用于探测猴脑运动皮层的活动,利用动作捕捉技术,将猴子的运动与脑部的电信号一一对应起来,输入计算机。
研究团队还开发出了一种无线神经传感器,将脑部电极阵列收集的信号无线地发送到电脑上并进行解码,再无线地将它们发送到一种电脊髓刺激器,而这种电脊髓刺激器将植入到损伤部位下方的腰椎中,让下肢做出指定的动作。
实验结果令人欣慰:当刺激装置被关闭时,猴子的右后腿完全不能动弹,但是一旦开启刺激装置,猴子的右后腿可以活动并走动了!
给截瘫患者带来希望
与这项实验中的恒河猴类似,截瘫患者身上绝大多数的神经和肌肉都是完好的,只是脊髓受创使得来自脑部的神经信号无法送达肌肉,只能极为痛苦地度过余生。“脑脊接口”技术的突破,将给他们带来新希望。
广州医学院第二附属医院神经外科主任、神经研究所副所长陆永建教授介绍,在中国有着数百万的截瘫患者,交通事故等外伤、肿瘤、脊髓感染等原因都可能造成病人双下肢瘫痪。此前,科学家们绞尽脑汁想让损伤的脊髓重新“活过来”,尝试了神经干细胞、神经生长因子等多种方法,但都收效不佳。
据介绍,瘫痪病人在一年内双腿肌肉能萎缩一半以上,即使只是简单的运动,譬如翻身,对患者来说也有重要意义。“虽然这一技术让截瘫病人重新行走还比较遥远,但使用类似方法控制单一器官的功能说不定更加可行。”陆永建举例说,假如有办法让传感器测量到膀胱里的压力,再将大脑的电信号作用传导下去,使膀胱括约肌等相关肌群舒张,即可实现自主小便。
□南日
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