借助大脑运动皮层记录信号四肢瘫痪患者首次恢复部分运动能力

英国《自然》杂志近日发表的一项神经科学研究报告称，美国科学家使用大脑运动皮层记录的信号，首次成功地让一名瘫痪患者恢复多个手指、手和手腕的运动能力。

瘫痪是一种神经系统常见症状，由上、下运动神经元、锥体束及周围神经病变所致，涉及大脑和肌肉之间的信号通路受阻。目前已有把神经活动转化成如机器臂之类辅助设备的控制信号，以便让人类患者使用的系统。同时，也有将此类系统用于非人类灵长类动物瘫痪肌肉的激活驱动中的例子。但是迄今为止，这种方法还没有展示过任何一个在人类中成功实时恢复运动能力的案例。

此次，美国范因斯坦医疗研究所查德•伯顿、巴特尔纪念研究所尼克•安妮塔、俄亥俄州立大学阿里•雷泽和他们的研究团队，在一位24岁四肢瘫痪的男性被试者的运动皮层中，植入了一个微电极阵列。这位男性是由于颈椎脊髓受伤而瘫痪的患者。研究团队使用机器学习算法来解码神经元的活动，并且用一个神经肌肉电刺激系统来激活了控制前臂的肌肉。

试验中，被试者在植入这个电子“神经旁路”后，在15个月中每天进行三次训练。电刺激系统让被试者可以进行独立的手指运动，以及六种不同的手腕与手部活动，并让他可以抓握、操纵和释放物体。

此外，被试者也能够使用这个系统来完成和日常生活相关的功能任务，例如抓住一个瓶子，将其内容物倒入一个罐子，并且用一根棒子搅拌罐子中的内容物等。

虽然还需要在微电极技术、电刺激系统和该系统所依赖的机器算法上进行改进，才能让这些结果得以更广泛地应用，但研究团队表示，这项工作将推进瘫痪病人的神经植入假体技术发展。