這是一個(gè)奇怪的場景：一只癱瘓鼠用后腿以一種精確的節(jié)奏行走著,，而這完全由一臺計(jì)算機(jī)控制。

“這有點(diǎn)兒科學(xué)怪人的感覺，”位于瑞士洛桑的洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家格雷瓜爾·庫爾廷(GregoireCourtine)如此說到,。在發(fā)表于《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志的一篇論文中，庫爾廷介紹了他利用電子技術(shù)讓癱瘓動物恢復(fù)流暢逼真的動作而付出的努力,。

這項(xiàng)研究是幫助癱瘓人群重新行走的大規(guī)模系列活動的一部分,，它利用電脈沖迅速移動癱瘓人群的骨髓。這些信號可以替代通常由大腦發(fā)出的指令,，在脊髓受損后大腦發(fā)出的指令會中斷,。

四位曾癱瘓數(shù)年的患者表示，今年春天,，來自路易斯維爾大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校的博士與研究人員成功地恢復(fù)了這四位患者腿部,、臀部,、踝部和足尖的活動，他們甚至借助一種植入裝置站了起來,。這種植入裝置利用硬膜外刺激技術(shù)來模擬患者的脊髓,。

盡管其實(shí)現(xiàn)的活動并不太明顯——還沒有達(dá)到讓人獨(dú)立行走的地步，但這一技術(shù)讓患者能夠鍛煉其腿部,，似乎恢復(fù)了一些活動,。

到目前為止，對硬膜外刺激的一個(gè)限制是,，電脈沖并不生成復(fù)雜而協(xié)調(diào)的動作,。另外，在人體試驗(yàn)中,，刺激質(zhì)是手動控制的,。這就是庫爾廷開發(fā)出的辦法起作用的時(shí)候了。通過拍攝行走中的小鼠,，這個(gè)瑞士團(tuán)隊(duì)將圖片輸送到軟件中,，而軟件則迅速調(diào)節(jié)刺激模式從而生成同步的跨步動作。

這樣的辦法能幫人有節(jié)奏地行走并保持平衡,?！稗k法越好，就越能讓正在受刺激的個(gè)體解放出來,，從而無需重復(fù)做決定,，”加州大學(xué)洛杉磯分校的生理學(xué)家V·雷吉·埃杰頓(V.ReggieEdgerton)說到。埃杰頓已經(jīng)在患者身上進(jìn)行了硬膜外刺激試驗(yàn),。

為了輸出成果,，瑞士科學(xué)家切開了六只小鼠的脊髓，而后將軟電極植入其骨髓下部,。這些小動物還接受了一種叫做血清素致效劑的藥物,，庫爾廷稱這種藥物可讓脊髓做好準(zhǔn)備與腿部相通，這一能力原本在受傷后衰竭,。小鼠的重量由一個(gè)系帶支撐,，然后被放在一個(gè)踏板或帶障礙物的跑道上。

“這是首個(gè)能夠在癱瘓狀態(tài)下確實(shí)地實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)腿部活動的閉環(huán)控制系統(tǒng),，”庫爾廷稱,。每一只小鼠都走了至少連續(xù)的一千步，并成功地走過了相應(yīng)大小的樓梯,。

庫爾廷的團(tuán)隊(duì)希望明年能在一位人類志愿者身上試驗(yàn)他們的想法,。“目的是把這個(gè)用在康復(fù)室中，”庫爾廷稱,，同時(shí)提及有證據(jù)表明鍛煉脊髓和腿部可以在一定程度上恢復(fù)被切斷的腦部連接,。

盡管如此，要讓癱瘓人群獨(dú)立行走,，硬膜外刺激技術(shù)還有很長的路要走,。來自凱斯西儲大學(xué)的生物工程師亨利·佩卡姆(HunterPeckham)表示，患者希望控制自己的活動,，這意味著這些方法的未來版必須要在自動程序和用戶選擇的活動之間找到平衡點(diǎn),。

庫爾廷表示，他的團(tuán)隊(duì)正在努力開發(fā)腦機(jī)界面,，比如在大腦運(yùn)動皮質(zhì)中植入電極來記錄目標(biāo)活動,，這最終或許能使患者通過自己的意念控制脊髓刺激質(zhì)和自己的腿部活動。