借助大腦運動皮層記錄信號

四肢癱瘓患者首次恢復部分運動能力

英國《自然》雜志近日發(fā)表的一項神經(jīng)科學研究報告稱，美國科學家使用大腦運動皮層記錄的信號，首次成功地讓一名癱瘓患者恢復多個手指、手和手腕的運動能力。

癱瘓是一種神經(jīng)系統(tǒng)常見癥狀，由上、下運動神經(jīng)元、錐體束及周圍神經(jīng)病變所致，涉及大腦和肌肉之間的信號通路受阻。目前已有把神經(jīng)活動轉化成如機器臂之類輔助設備的控制信號，以便讓人類患者使用的系統(tǒng)。同時，也有將此類系統(tǒng)用于非人類靈長類動物癱瘓肌肉的激活驅動中的例子。但是迄今為止，這種方法還沒有展示過任何一個在人類中成功實時恢復運動能力的案例。

此次，美國范因斯坦醫(yī)療研究所查德·伯頓、巴特爾紀念研究所尼克·安妮塔、俄亥俄州立大學阿里·雷澤和他們的研究團隊，在一位24歲四肢癱瘓的男性被試者的運動皮層中，植入了一個微電極陣列。這位男性是由于頸椎脊髓受傷而癱瘓的患者。研究團隊使用機器學習算法來解碼神經(jīng)元的活動，并且用一個神經(jīng)肌肉電刺激系統(tǒng)來激活了控制前臂的肌肉。

試驗中，被試者在植入這個電子“神經(jīng)旁路”后，在15個月中每天進行三次訓練。電刺激系統(tǒng)讓被試者可以進行獨立的手指運動，以及六種不同的手腕與手部活動，并讓他可以抓握、操縱和釋放物體。

此外，被試者也能夠使用這個系統(tǒng)來完成和日常生活相關的功能任務，例如抓住一個瓶子，將其內容物倒入一個罐子，并且用一根棒子攪拌罐子中的內容物等。

    雖然還需要在微電極技術、電刺激系統(tǒng)和該系統(tǒng)所依賴的機器算法上進行改進，才能讓這些結果得以更廣泛地應用，但研究團隊表示，這項工作將推進癱瘓病人的神經(jīng)植入假體技術發(fā)展。（記者張夢然）