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病人和科學(xué)家佩戴研究中的裝置行走。圖片來源：Gilles Weber/《自然》
科技日報記者?張夢然
《自然》雜志24日發(fā)表的一項(xiàng)神經(jīng)科學(xué)研究指出，一種能恢復(fù)大腦和脊髓間通信的植入裝置，被證明能幫助手臂和腿部癱瘓患者自然站立和行走。該裝置還被發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)神經(jīng)恢復(fù)，患者在植入裝置關(guān)閉后仍能使用拐杖行走。研究結(jié)果為恢復(fù)癱瘓后的自然運(yùn)動控制力搭建了一個框架。
脊髓損傷會破壞大腦與控制行走的脊髓區(qū)域之間的通信，導(dǎo)致癱瘓。對脊髓區(qū)域進(jìn)行電刺激可以實(shí)現(xiàn)站立和行走，但患者腿部適應(yīng)不斷變化的地形的能力很有限。實(shí)現(xiàn)大腦和脊髓的數(shù)字化連接或能增加對肌肉活動時間和幅度的控制，讓這些患者能更好地恢復(fù)對站立和行走的自然、自適應(yīng)控制。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)此次測試了一種腦—脊髓接口（BSI），這種接口由一個植入的記錄和刺激系統(tǒng)組成，能讓大腦和參與行走的脊髓區(qū)域連接起來。這個BSI能在幾分鐘內(nèi)完成校準(zhǔn)，可維持一年以上的穩(wěn)定運(yùn)行，包括患者在家中無人監(jiān)督時。
據(jù)患者報告，BSI能自然控制腿部站立、行走、爬樓梯甚至是經(jīng)過復(fù)雜地形時的運(yùn)動。此外，該BSI能促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)，即使關(guān)閉BSI，患者也能重新掌握用拐杖在地面行走的能力。
這一在大腦和脊髓間搭建“數(shù)字橋梁”的概念，或?qū)⒂兄诟纳茖ι窠?jīng)系統(tǒng)疾病導(dǎo)致的運(yùn)動障礙的治療。
總編輯圈點(diǎn)
在脊柱損傷的所有并發(fā)癥里，最嚴(yán)重的就是脊髓損傷。傷者可能瞬息間由健康人變成殘疾人，身體失去正常功能，心理創(chuàng)傷往往也極為嚴(yán)重。對脊髓損傷的治療和康復(fù)現(xiàn)在已成為醫(yī)學(xué)界的一大課題。在本文中，科學(xué)家嘗試用數(shù)字化的方式，打通大腦與脊髓之間的通信，重拾失去的運(yùn)動能力。目前測試效果十分理想，但下一步仍要驗(yàn)證其是否適用于其他損傷部位和不同嚴(yán)重程度的患者。
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