数字数据电缆桥接瘫痪者切断的脊髓

就在四年前，伊恩伯克哈特颈部瘫痪。现在他可以再次移动他的右手，给自己一杯饮料。美国研究人员通过电子旁路实现了这一目标：数字数据电缆桥接瘫痪者切断的脊髓。通过它们，植入他大脑的电极向他手臂肌肉周围的电极袖口发送动作命令。

24岁的伊恩伯克哈特就是一个经典案例：20岁时，他经历了一场车祸，切断了第五和第六颈椎之间的脊髓。结果，他颈部瘫痪。对于所谓的四肢瘫痪，很长一段时间内都没有希望再次进行简单的手术。然而，研究人员对机器人手臂和机器人骨骼进行实验已经有一段时间了，这可以通过植入大脑的电极来控制。经过长时间的训练，在第一次测试中，已经有可能给瘫痪的人更多的自主权，至少通过这种替换手臂和助行器。“在过去的十年里，我们学会了解读完全瘫痪患者的大脑信号，”哥伦布巴特尔纪念研究所的第一作者查德布顿解释道。在猴子的实验中，研究人员利用这些信号再次控制了动物瘫痪的手臂肌肉。

现在，历史上第一次有可能将这项技术应用于瘫痪的人——伊恩伯克哈特。为此，研究人员首先在瘫痪者的运动皮层(控制右手运动的大脑区域)的左侧放置一系列电极。上面获得的大脑信号被发送到计算机，然后计算机将特定的信号传输到由伯克哈特前臂周围的130个电极组成的袖带。正如研究人员所说，这种神经旁路系统将中断的神经传导从大脑连接到手臂肌肉。然而，伯克哈特必须在实际可能的第一手运动之前训练15个月。起初，他专注于某种运动，例如，转向手腕或用拇指和食指抓住，在大脑中产生适当的信号。因此，系统的学习软件可以学习区分哪些信号代表哪些练习，并将它们转发到电极鞘。

最后，抓住，抬起，然后转身。

起初，伯克哈特只是设法张开手，用思维信号合上。然而，与此同时，他控制着六种不同的手和手指动作，甚至可以控制它们的力量。“他的成就令人惊叹，”负责电子产品开发的巴特尔纪念研究所的尼古拉斯安内塔说。“伊恩可以拿一个瓶子，把里面的东西倒进杯子里，然后把瓶子放回去。然后他拿起一根搅拌棒，搅拌了一下杯子里的东西，又把搅拌棒放下了。他控制着序列的每一步。”对于患者来说，参与这项研究就像是一个新的开始：“参与这项研究改变了我，现在我对未来有了更多的希望，”Burckhardt说。“现在我自己也经历过，

研究人员表示，神经搭桥的首次演示是全世界许多瘫痪者的希望。因为它证明了切断的脊髓可以通过技术手段进行桥接，大脑信号可以通过电脑发送到瘫痪身体部位的肌肉。在这种帮助下，伯克哈特的瘫痪现在只对应于脊髓在第七颈椎和第一胸椎之间被进一步切断的人的瘫痪。“这种改善很重要，因为这些患者可以更独立地生活，”Bouton和他的同事强调。然而，在其他瘫痪者能够从这一进步中受益之前，系统及其算法还需要进一步改进。

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