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【導(dǎo)讀】國外小伙癱瘓十二載,,如今竟能恢復(fù)行走,!
醫(yī)學(xué)奇跡,! 國外小伙車禍后下半身癱瘓,,如今靠著科技,竟然又站起來了,。 2011年,,Gert-Jan Oskam在中國居住,沒成想有一天遭遇了一場摩托車車禍,。 那時(shí)的他,,從屁股往下全部癱瘓,整天坐在輪椅上,,生活不能自理,。 現(xiàn)在,科學(xué)家往他腦袋里放了個小裝置,,從此又能繼續(xù)站起來愉快的玩耍了,!
醫(yī)學(xué)奇跡
Oskam表示,12年來,,自己一直在嘗試重新恢復(fù)行走的能力,。 在今年的一場發(fā)布會上,他如釋重負(fù)地說,,自己終于學(xué)會了如何正常,、自然地行走了。 這歸功于Nature上發(fā)表的一篇文章中所提到的內(nèi)容。 瑞士的研究人員在論文中詳細(xì)介紹了這個小裝置的作用——它在Oskam的大腦和脊髓之間建立了一座「數(shù)字橋梁」,,巧妙地把受傷的部位繞過去,,這樣Oskam就能重新和脊柱建立聯(lián)系了。 正是這個小東西,,讓年齡40歲的Oskam可以在拐杖的輔助下重新站立,、行走,甚至還能爬坡,。
在植入了這個小裝置的一年多以后,,Oskam還是能像一開始那樣重新行走。 甚至,,種種跡象表明,,Oskam的神經(jīng)功能還有恢復(fù)的趨勢——即使在植入的小裝置關(guān)閉時(shí)也能拄著拐杖行走。 瑞士的研究人員表示,,他們能捕捉到Oskam的想法,,并將這些想法轉(zhuǎn)化為對脊髓的刺激,以重新建立自主運(yùn)動,。 瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的脊髓專家Grégoire Courtine主導(dǎo)了這項(xiàng)研究,。 而負(fù)責(zé)將裝置植入Oskam大腦的,則是洛桑大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Jocelyne Bloch,。他表示,,這種想法一開始對自己來說只會是存在在科幻小說中的內(nèi)容,而如今卻變成了現(xiàn)實(shí),。
值得注意的是,,近幾十年來,脊髓損傷治療技術(shù)取得了許多進(jìn)展,。 2016年,,以Courtine博士為首的一組科學(xué)家讓癱瘓的猴子恢復(fù)行走能力,而另一名科學(xué)家則幫助一名男子重新獲得了對曾經(jīng)殘廢的手的控制權(quán),。 2018 年,,同樣由Courtine博士領(lǐng)導(dǎo)的另一個小組設(shè)計(jì)了一種用電脈沖發(fā)生器刺激大腦的方法,可以讓部分癱瘓的人重新走路和騎行,。 而就在去年,不斷發(fā)展的大腦刺激模式使得癱瘓的受試者能夠在治療的一天內(nèi)完成游泳,、走路和騎行等難以想象的任務(wù),。 Oskam是這樣描述他的感受的——在植入設(shè)備的幾年前,他也接受過別的手術(shù),,甚至還恢復(fù)了一些行走的能力,。但是進(jìn)步有限,并且他感覺就算是恢復(fù)了運(yùn)動,體感也和正常的時(shí)候不同,。 「就好像我的思想和身體分家了,,有一種陌生的距離感�,!� 而如今,,新技術(shù)的植入改變了這一點(diǎn)。 他表示,,「以前是刺激控制我,,現(xiàn)在是我控制刺激�,!�
大腦—脊柱接口
研究人員將這項(xiàng)技術(shù)稱為大腦—脊柱接口,,它利用AI來讀取Oskam先生的意圖,然后轉(zhuǎn)化成電信號,,再和肌肉的運(yùn)動相匹配,。 自然運(yùn)動中的病因?qū)W——從思想到意圖再到行動,都被保留了下來,。 正像Courtine博士所描述的那樣,,新技術(shù)唯一的補(bǔ)充就是跨越脊柱受傷部位的「數(shù)字橋梁」。 該領(lǐng)域的科學(xué)家們幾十年來一直在研究將大腦與脊髓刺激相連接的理論,,但這是他們第一次在人類患者身上取得如此巨大的成功,。 「說起來容易,做起來難得多,�,!� 在實(shí)操過程中,研究人員首先在Oskam的頭骨和脊柱中植入了電極,。 然后,,該團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)程序來觀察,當(dāng)他試圖移動身體的不同部位時(shí),,大腦的哪些部位會亮起,。 這種「思想解碼器」能夠?qū)⑻囟姌O的活動與特定的意圖相匹配——每當(dāng)Oskam先生試圖移動他的腳踝時(shí),設(shè)備的一部分就會亮起,。而當(dāng)他試圖移動他的臀部時(shí),,另一部分就會亮起。 接下來,,研究人員使用另一種算法將大腦植入物連接到脊柱中的設(shè)備,,后者被設(shè)置為向他身體的不同部位發(fā)送電信號,由此引發(fā)運(yùn)動,。 該算法能夠解釋每塊肌肉收縮和放松的方向和速度的細(xì)微變化,。而且,,由于大腦和脊柱之間的信號以每300毫秒發(fā)送一次的速度進(jìn)行,Oskam先生可以有效地快速調(diào)整運(yùn)動策略,。 在第一次治療中,,他就成功地扭動了臀部肌肉。 在接下來的幾個月里,,研究人員對大腦—脊柱接口進(jìn)行了微調(diào),,以更好地適應(yīng)行走和站立等基本動作。 目前,,Oskam的步態(tài)看起來比之前正常了許多,,并且能夠相對輕松地邁上臺階和斜坡。 即使在幾個月沒有接受治療之后也是如此,。 此外,,經(jīng)過一年的治療,他發(fā)現(xiàn)就算沒有大腦—脊柱接口的幫助,,他的運(yùn)動情況依然有了明顯的改善,。 不過,作為一項(xiàng)新技術(shù),,研究人員還是坦然承認(rèn)了現(xiàn)階段該技術(shù)的局限性,。 這種局限性主要集中在:大腦中的細(xì)微意圖是很難辨別的,目前的大腦—脊柱接口雖然適合病人執(zhí)行走路這個行為,,但是想恢復(fù)上半身運(yùn)動可能就不會這么有效了,。 此外,這種治療屬于侵入性療法,,患者需要經(jīng)過多次手術(shù)和好幾個小時(shí)小時(shí)的物理治療,,而目前的系統(tǒng)還并不能有效修復(fù)出現(xiàn)的所有脊髓麻痹現(xiàn)象。 不過Courtine博士表示,,研究人員會繼續(xù)發(fā)展這項(xiàng)技術(shù),,讓所有有需要的人都成功應(yīng)用。
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