癱瘓病人的福音:電流可使其重新站起來
2014年9月24日,Science Translational Medicine雜志發(fā)表了瑞士聯(lián)邦理工學院洛桑(EPFL)研究人員的最新研究成果,即該研究團可實時控制癱瘓小鼠的肢體,使其恢復行走。
人體需要電流來發(fā)揮功能,比如人腦的電流輸出為30瓦。當神經(jīng)系統(tǒng)回路損傷時,電信號的傳遞也受到阻礙,通常將導致毀滅性的神經(jīng)失調(diào)(如癱瘓)。神經(jīng)系統(tǒng) 的電刺激能在不同程度上減緩這種神經(jīng)失調(diào),例如,深度腦刺激能幫助治療帕金森病引起的震顫;對于被截肢者,電信號能刺激其斷肢的神經(jīng),修復觸覺;脊髓電刺 激能修復脊髓損傷病人的行動控制能力。那么,電信號能幫助癱瘓者自由行走么?
脊髓從中背部完全切斷的小鼠,腦中發(fā)出的信號不能到達下部脊髓,對其肢體沒有任何控制能力。從中植入軟電極,對脊髓發(fā)出電流刺激,使之重新被激活,從而正 常行走并實時控制運動方向和抬腿高度。研究人員發(fā)現(xiàn)小鼠的肢體抬升高度和電刺激頻率之間有直接關系,并根據(jù)這個關系和小鼠的行走模式(步態(tài)),專門設計了 使小鼠步幅適應障礙物或者臺階的電流。2015年夏天,研究人員將采用瑞士洛桑大學附屬醫(yī)院(CHUV)的整合新型監(jiān)測和復原技術的新步幅平臺 (GaitPlatform)對脊髓完全損傷的病人進行電流試驗。該平臺由神經(jīng)科學家Grégoire Courtine帶領的科研團隊設計,位于由專門訂制的設備(跑步機、地面支持系統(tǒng)、14個用于檢測病人身體反射標記的紅外相機以及兩個錄像)組成,能采 集大量的身體運動信息。這些信息能為監(jiān)控和設備的微調(diào)而完全同步化,以獲得更好的輔助效果和電刺激信號。
這項重大成果是由歐洲NEUWalk項目發(fā)展起來的。神經(jīng)工程師Silvestro Micera認為,神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理的揭示有助于發(fā)展更有效的神經(jīng)義肢技術。研究人員同時也正在進一步探究從大腦中解碼肢體運動信號并利用該信號刺激脊髓的可能性。(本文摘自丁香園)
標簽:  癱瘓病人 電流
- 上一條細胞電融合芯片的研究進展
- 下一條實驗室大吐槽
