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瘫痪猴子重新行走 专家称在人类身上实现很有可能(2)

时间:2016-12-01 03:57来源:观察者网 作者:手机看新闻 点击:
“这次我们相当于在空中搭了一座桥。”李秦博士解释说,只不过这座桥是无形的。当脑中的电极捕捉到运动指令后,可以通过无线网络,绕过脊髓损伤区

  “这次我们相当于在空中搭了一座桥。”李秦博士解释说,只不过这座桥是无形的。当脑中的电极捕捉到运动指令后,可以通过无线网络,绕过脊髓损伤区域,直接激活损伤下段脊髓,向肢体传递神经信号。

  当这个“看似疯狂”的想法第一次闪现时,库尔蒂纳甚至不敢告诉自己的博士后导师。没想到,当他鼓足勇气敲开办公室门后,导师思忖了片刻,然后微微一笑:“干嘛不试试?”

  大脑发出信号,通过电脑传递给腰部,控制下肢

  把这个想法变为现实,很不容易。

  “最困难的是研发所有需要的技术,并且把它们全部融合在一起。”库尔蒂纳对记者表示。

  在百余年间,脊髓损伤引起的瘫痪一度被认为“治愈无望”。尽管里夫发誓,他将在50岁生日前重新学会走路,但无论他如何坚持锻炼,用电极刺激肌肉,这一愿望还是落了空。

  不过,他唤起了公众对脊髓损伤治疗的关注。“每年有87亿美元花在那些脊髓损伤病人身上,仅仅用于勉强维持他们的生命,给他们提供轮椅,而非治愈他们,或者真正做点儿什么。”里夫在接受采访时强调。

  他的基金会将各自作战的科学家拧成了一股绳。有人认为,此前,相关的研究以“蜗牛般的速度缓慢爬行”,而里夫执着的信仰,带来了巨大的推力,这一领域突然快速取得进展,“人们终于在隧道中看到了光亮”。

  让瘫痪的猴子重新行走,无疑是光亮的一部分。

  “这是脑和脊柱接口的重大突破。”李秦博士介绍。瘫痪猴子的脑部和损伤的脊髓下面,分别安装了电极。一旦猴子想要控制自己的右下肢,大脑便会发出特定的电信号。当脑中的电极捕捉到这个信号,便会通过无线网络和外部计算机沟通,计算机会将指令发送给腰部电极,从而控制猴子下肢的运动。

  “说起来容易,实际操作起来非常难。”李秦回忆,团队成员经常在实验室待到凌晨,研究收集的大脑信号,或者改进实验装置。

  首先要挑战大脑解。他们导出猴子运动时的脑电活动,然后在纷杂的信号海洋中,剔除无数干扰,最终找到控制右下肢活动的那个关键信号。

  让瘫痪的下肢自己动起来,也是一项关键技术。数年前,库尔蒂纳和团队已经在大鼠身上试验成功。在给大鼠脊髓下部安装电极并发送模拟大脑发出的电信号后,他们惊喜地看到,在大脑完全没有参与的情况下,瘫痪的大鼠嗖地就站了起来。

  但不久后,库尔蒂纳开始感到沮丧,“这种运动完全是非主动的,大鼠实际上并不能控制自己的腿,很显然,还缺个方向盘”。

  这次他们成功地在猴子脑中装上了“方向盘”。脑中植入的电极,能让猴子通过自己的“思想”控制腿部运动。这也是库尔蒂纳团队此项研究最大的亮点。

  未来,机器可能给瘫痪者带来更多自由

  库尔蒂纳给自己的项目命名为“重新行走计划”。他希望,5年后将脑和脊柱接口技术推进到人类临床试验阶段。

  如果里夫还活着,这位“钢铁超人”也许会毫不犹豫地接受试验。

  在朋友心中,里夫从不畏惧失败。他甚至告诉媒体:希望成为第一个“头颅移植手术”的人体试验品。但是在他发出呼声的1999年,由于技术不成熟,手术没有实施。

  他还会坐在轮椅上,atv,教儿子如何骑自行车。当时,年幼的孩子晃晃悠悠地坐在车上,听到背后父亲有力的指示:“听着,用力蹬你的右脚,把左脚放在踏板上,手臂保持笔直,眼睛盯着前方,然后拼命地向前、向前、向前!”

  迎着风险向前,同样是库尔蒂纳唯一的选择。这一刻,他感到“既兴奋又恐惧”。在十几年的艰苦研究之后,他终于有望实现“超人”里夫所说的“实用价值”。但在人类身上做实验,意味着他不得不担起更大的责任。

  他对记者表示:“我们的目标是帮助瘫痪者更好地康复,而非科幻般地消灭瘫痪。”首先,目前这项研究中依赖的电信号仅仅能让腿部伸展和弯曲,还无法完成更精细的动作,比如改变运动方向,或是越过障碍物。其次,如果运用到人类身上,还必须考虑如何适应直立行走时的身体平衡。

  不过,当成果发表在《自然》杂志上后,有学者评价,这项研究是人类治疗瘫痪历史上的“又一里程碑”。

(责任编辑:本港台直播)
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