在“數(shù)字橋梁”即腦-脊柱接口技術(shù)的幫助下，癱瘓了10余年的格特-揚(yáng)·奧斯卡姆又能站立和行走了。圖片來源 美國《紐約時報》

綜合編譯 顧海波

(資料圖片僅供參考)

2011年，格特-揚(yáng)·奧斯卡姆遭遇車禍，導(dǎo)致腰部以下癱瘓。現(xiàn)在，得益于技術(shù)進(jìn)步，科學(xué)家讓他重新控制了自己的身體。

“12年來，我一直在努力重新站起來?！眾W斯卡姆在5月23日的新聞發(fā)布會上說?！艾F(xiàn)在，我已經(jīng)學(xué)會了如何正常、自然地走路?！?/p>

在5月24日發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究成果中，瑞士研究人員描述了他們的最新進(jìn)展：在奧斯卡姆的大腦和脊髓之間放置被稱為“數(shù)字橋梁”的植入物，繞過身體受傷的部分傳遞神經(jīng)信號。這一技術(shù)讓40歲的奧斯卡姆能夠站立、行走，僅在助行器的幫助下就登上陡峭的斜坡。放置植入物一年多后，他仍然保持著這些能力，而且出現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)的跡象，即使在關(guān)閉“數(shù)字橋梁”的情況下，他仍然能夠依靠拐杖走路。

“我們已經(jīng)捕捉到了格特-揚(yáng)的意念，并將這些意念轉(zhuǎn)化為對脊髓的刺激，以重建自主運(yùn)動?！比鹗柯迳Ｂ?lián)邦理工學(xué)院的脊髓專家格雷瓜爾·庫爾蒂納在新聞發(fā)布會上說。

洛桑大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家喬斯林·布洛赫為奧斯卡姆放置了植入物。她說，“一開始，這對我來說很像科幻小說，但今天它變成了現(xiàn)實(shí)?！?/p>

美國《紐約時報》報道稱，幾十年來，脊髓損傷的治療技術(shù)不斷發(fā)展。2016年，庫爾蒂納領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家讓癱瘓的猴子恢復(fù)了行走能力，另一組科學(xué)家?guī)椭幻凶又匦驴刂屏税c瘓的手。2018年，由庫爾蒂納領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊設(shè)計了用電脈沖發(fā)生器刺激大腦的方法，讓部分癱瘓的人重新行走和騎自行車。去年，更先進(jìn)的大腦刺激程序使癱瘓的受試者在接受治療的一天內(nèi)可以游泳、走路和騎自行車。

奧斯卡姆在幾年前接受了手術(shù)，恢復(fù)了部分行走能力。在新聞發(fā)布會上，奧斯卡姆說，刺激技術(shù)一度讓他覺得運(yùn)動有一種陌生感，他的思想和身體之間存在距離。

技術(shù)進(jìn)步改變了這一點(diǎn)?！耙郧笆谴碳ぴ诳刂莆?，現(xiàn)在是我在控制刺激?！彼f。

這種新技術(shù)被稱為腦-脊柱接口，它利用人工智能思想解碼器讀取奧斯卡姆的意圖——可以通過電信號在他的大腦中檢測到，并將其與肌肉運(yùn)動相匹配。正如庫爾蒂納描述的那樣，這宛如架起了一座跨越脊柱受傷部位的數(shù)字橋。

英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的神經(jīng)學(xué)家安德魯·杰克遜對英國《衛(wèi)報》說，幾十年來，該領(lǐng)域的科學(xué)家一直在研究將大腦與脊髓刺激器連接起來，這是他們第一次在人類身上取得這樣的成功?！罢f起來容易，做起來就難多了。”他說。

為了做到這一點(diǎn)，研究人員在奧斯卡姆的頭骨和脊柱中植入了電極。然后，他們觀察當(dāng)他試圖移動身體的不同部位時，大腦的哪些部分會被激活。思想解碼器能夠?qū)⒛承╇姌O的活動與特定的意圖相匹配。

研究人員使用另一種算法將大腦植入物與脊柱植入物連接起來，后者將向他身體的不同部位發(fā)送電信號，引發(fā)運(yùn)動。該算法能夠考慮到每塊肌肉收縮和放松的方向和速度的細(xì)微變化。在第一次治療期間，奧斯卡姆就可以調(diào)動他的臀部肌肉了。

在接下來的幾個月里，研究人員對腦-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。奧斯卡姆的恢復(fù)很迅速，即使治療暫停幾個月后，他仍能相對輕松地走過臺階和坡道。經(jīng)過一年的治療，即使沒有腦-脊柱接口的幫助，他的運(yùn)動能力也有了明顯改善。

《衛(wèi)報》稱，現(xiàn)在，奧斯卡姆可以在他的房子周圍行走、上下車，甚至站在酒吧里喝一杯了。

研究人員承認(rèn)他們的工作還存在局限性：大腦中微妙的意圖很難區(qū)分；目前的腦-脊柱接口適合幫助行走，但無法恢復(fù)上半身的運(yùn)動能力；這種治療是侵入性的，需要多次手術(shù)和數(shù)個小時的物理治療。

研究小組希望，技術(shù)進(jìn)步能使這種治療更容易獲得，而且更有效?！斑@是我們真正的目標(biāo)?！睅鞝柕偌{說，“讓全世界所有需要這項技術(shù)的患者都能使用這項技術(shù)?！?/p>

來源：中國青年報客戶端