据近日在线发表于《自然》促进的一篇论文报道,3名脊髓损伤患者在接受定向脊髓电刺激后,能够再次行走。该结果为促进脊髓损伤后的神经功能恢复确立了一个技术框架。
脊髓损伤会扰乱神经系统内的通信,导致基本神经功能丧失和瘫痪。硬膜外电刺激(EES)——应用于脊髓的刺激可以恢复脊髓损伤动物模型的运动能力,但是因为不明原因在人类身上效果较差。
论文通讯作者、瑞士洛桑联邦理工学院的Gregoire Courtine及其同事对3名患有慢性脊髓损伤(持续超过4年)和下肢局部或完全瘫痪的男性患者施用了定向EES。他们采用运动神经元激活图和模拟模型鉴定针对不同肌肉群的最佳刺激模式。EES借由通过无线通信实时控制的脉冲发生器提供,并且时间设定为与目标运动相协调。在开始治疗后的几天内,患者逐渐从在跑步机上踏步到借助支撑在地面上行走(同时接受EES),而且能够调整抬脚高度和步长。最终,接受EES的患者可在跑步机上行走长达1小时。复健后,3名接受EES的患者可独立行走(依靠局部支撑或步行器),并且在没有EES的情况下恢复了腿部自主运动。
在《自然—神经科学》发表的一篇相关的论文中,同一组作者证明,先前的恢复行走的刺激方案之所以效果欠佳,可能是因为它们干扰了患者对肢体位置的感知。而短促的刺激既促进了运动,同时也保留了来自腿部的感觉信号。