大腦植入電極使癱瘓猴子重新走路

2016-11-21 來源：藥明康德標簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：人的行走功能更為復雜。比如說，走路時的步態(tài)就是由另外的神經(jīng)細胞控制的。所以，理想中的人體裝置需要一個人腦-電腦接口以處理更多的信息。

　　過去十多年來，神經(jīng)生物學家GregoireCourtine是不折不扣的空中飛人，每隔幾個月他都要往返于瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院和北京中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所的實驗室之間。

　　這樣的旅行讓人精疲力盡，有時為了節(jié)約時間，他甚至早上飛抵北京進行實驗，完成之后連夜再飛回瑞士。

　　他的努力終于獲得了回報，近日，他和他的團隊成功地通過在大腦植入無線電極和脊髓植入刺激電極配合讓因脊髓受傷而癱瘓的猴子恢復了行走能力。

　　因為中國總體來說對于使用靈長類動物實驗持歡迎態(tài)度，并且沒有繁瑣的規(guī)章來限制其應用，Courtine教授的大部分實驗都在北京進行。

　　此次實驗的成功并不是突然發(fā)生的，Courtine教授的團隊在此之前已經(jīng)在大鼠中進行了十年之久的實驗。

　　令人高興的是，猴子對這個方法的反應與大鼠非常相似。

　　科研人員首先讓健康的猴子在跑步機上行走，并記錄大腦在此時發(fā)出的電信號。

　　與此同時，他們還記錄了脊髓里的電信號，此處的神經(jīng)細胞接受了大腦的信號，并向腿部的肌肉發(fā)出指令。

　　在因脊髓受傷而癱瘓的猴子身上，一個微電極陣列被植入大腦以記錄并解碼那些試圖控制腿部運動的電信號。

　　這些信號通過無線傳輸被送往位于下脊髓中的電脈沖發(fā)生裝置，這些脈沖將能夠刺激猴子腿部的肌肉進行運動。

　　這個方法實際上運用了一套配對的無線裝置繞過了受損的脊髓，而成功地將大腦產(chǎn)生的指令送到了腿部。

　　經(jīng)此治療的猴子不僅恢復了雙腿的協(xié)調(diào)功能，還能夠支撐起自己的體重，后者對于運動功能來說是非常重要的。

　　Courtine教授的團隊并不滿足于此，他們正在試圖改進猴子對腿部肌肉的控制，讓它們能夠保持平衡并且能繞過障礙。

　　下一個目標自然是把這個方法運動到人身上，Courtine教授已經(jīng)在瑞士開始了前期臨床研究，他們已經(jīng)在兩位部分癱瘓病人的腿部植入了電脈沖發(fā)生器以刺激腿部肌肉，但并沒有在患者的腦部植入電極。對于部分癱瘓的病人來說，這可能足以刺激其尚完整的部分神經(jīng)而加速恢復。

　　不過，這離真正在完全癱瘓患者中應用還有一定的距離。在猴子實驗中，電極在猴子受傷前就被植入了大腦內(nèi)，因此在受傷后很容易判斷哪些信號是大腦發(fā)給腿部肌肉的。而這在人身上就無法做到。

　　此外，人的行走功能更為復雜。比如說，走路時的步態(tài)就是由另外的神經(jīng)細胞控制的。所以，理想中的人體裝置需要一個人腦-電腦接口以處理更多的信息。

　　Courtine教授認為，可能還需要10年才能真正把這項技術應用到人身上。不過，因為對于靈長類動物研究的開放態(tài)度，“中國已經(jīng)在將科學轉(zhuǎn)化為醫(yī)學的道路上獲得了先機，并將從中率先受益。”