五年前,Michel Roccati 在一次摩托車事故后癱瘓。他的脊髓完全被切斷了——他的腿完全沒有感覺。而如今,借助一個脊椎電子植入物,他成功地再次靠自己的雙腿走路。
這個創造奇跡的脊椎電子植入物由洛桑聯邦理工學院 (EPFL) 團隊開發。這一植入物長約6厘米,通過手術被植入在癱瘓人士的脊椎處。整個植入物就是一個小型的計算機設備,它通過向肌肉發送電脈沖,模仿大腦的神經信號。只需要稍作微調,在植入的當天患者就能夠重新獲得控制肌肉的能力。
“這些電極比我們之前植入的電極更長、更大,而且由于這項新技術,我們可以刺激到更多的肌肉,”幫助領導這項試驗的洛桑大學醫院神經外科醫生 Jocelyne Bloch 說。
三名下肢癱瘓的人士作為志愿者參與到研究中來。目前,其中兩名患者已經可以在沒有電脈沖的情況下稍微激活他們的肌肉,但只能是最低限度的活動。現在,Roccati可以不借助外力自行站立兩小時,并且不間斷地行走接近一公里。三位癱瘓人士在接受植入手術后,還能夠完成爬樓梯、游泳和劃獨木舟等運動。
與Bloch同為該研究通訊作者的瑞士聯邦理工學院神經科學家 Gregoire Courtine 表示說:“這并不是說它馬上能實現醫學奇跡,但距離那一天也不遠了。”
目前該植入物只適用于下胸脊髓以上受傷的人,即從頸部底部到腹部的部分,因為至少需要流出六厘米的健康脊髓空間來放置植入物。團隊還表明它可以調節脊髓損傷患者的低血壓,并計劃很快發布一項關于其用于嚴重帕金森病的研究。
接下來,團隊計劃將激活脈沖的計算機小型化,以便它也可以植入患者體內并通過智能手機進行控制。根據預計,年內將能夠實現這一壯舉,屆時將在美國和歐洲進行涉及 50-100 名患者的大規模試驗。
“我們相信神經刺激技術有著光明的未來,”Courtine 說。
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論文原文
https://www.nature.com/articles/s41591-021-01663-5