美國《自然與自然神經科學》(Nature and Nature Neuroscience)期刊最近公布了一份關於脊椎電子移植技術的研究報告,研究人員在下身癱瘓病人受傷的脊椎內植入無線電極裝置,經由電極所發出的電子神經訊號刺激大腦,使病人能夠重新控制雙腿,重新站起來走路。
研究由瑞士洛桑聯邦理工學院(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)的寇泰(Grégoire Courtine)教授所領導,他形容脊椎電子移植技術已有了新突破。(Youtube截圖) 他2013年在TED(技術、娛樂、設計)大會發表過關於治療脊椎損傷的演講。(Youtube截圖) 他在演講中表示利用藥物、電流刺激和機械支撐,可以喚醒神經系統,讓身軀再次自主移動。(Youtube截圖) 實驗證明,新技術令到這隻癱瘓的老鼠能再次行走。(Youtube截圖) 寇泰的研究團隊安排(左至右)因單車意外導致頸椎以下癱瘓的托布勒(Sebastian Tobler)、車禍令到雙腳難以活動的奧斯坎(Gert-Jan Oskam),以及跳彈床失手傷及頸椎的梅茲(David Mzee)在洛桑接受手術,幫助他們重新走路。(資料圖片) 研究人員在受傷的脊椎內植入電極裝置。(Youtube截圖) 裝置開啟後便能加強大腦訊號傳送的強度,讓下身癱瘓病人可以重新控制雙腿。(Youtube截圖) 此方法還會促使部分受損的神經元,透過電流刺激而重生。(Youtube截圖) 日後即使關閉了電極,病人經訓後仍能獨自行走。(Youtube截圖) 是項新技術具體的操作是把16塊電極裝置與發射訊號的脈衝發射機連接,然後將電極裝置植入脊髓內特定位置以控制腿部肌肉。(Youtube截圖) 當外部脈衝發射機發出訊號,電極就會釋出電流,刺激脊椎神經助病人行走。(Youtube截圖) 病人亦可透過聲控手錶自行開啟或關閉設備。(Youtube截圖) 寇泰表示,電極必須放置在脊髓的特定位置,為了能讓病人可以邁步走路,電極刺激的時間和部位都要非常準確,「就像瑞士手錶一樣精準」。(Twitter圖片) 寇泰表示,電極必須放置在脊髓的特定位置,為了能讓病人可以邁步走路,電極刺激的時間和部位都要非常準確,「就像瑞士手錶一樣精準」。(Twitter圖片) 寇泰表示,團隊曾深入研究人類步行機制,因而可以模仿大腦自然地釋放訊號。(Youtube截圖) 與其他康復訓練不同,脊椎電子移植技術並不是被動的,例如會讓病人穿重力衣來協助刺激肌肉。(Youtube截圖) 與其他康復訓練不同,脊椎電子移植技術並不是被動的,例如會讓病人穿重力衣來協助刺激肌肉。(Youtube截圖) 經過5個月的訓練,病人的肌肉控制能力大大增加。(Youtube截圖) 參與治療的梅茲8年前跳彈床失手,跌在軟墊上導致頸椎受損,原本以為餘生都要依靠輪椅。(Youtube截圖) 在植入電極裝罝約一周後,他已經可以在吊繩的輔助下開始步行了。(Youtube截圖) 由於電極會刺激神經系統產生新的神經連接,因此研究人員認為當大腦適應了這些新連接後,加上足夠訓練,日後就算關閉電極裝置,病人也可自主步行。(Youtube截圖) 梅茲如今可以不依靠任何助力,自行步行1公里。寇泰說:「人體神經系統對電子植入治療的反應要比預期中好得多」。(Youtube截圖)