神秘芯片植入大脑瘫痪者生活可自理

生物谷

       如何才能让四肢瘫痪者的大脑重新控制肢体？

        美国一位科学家最近设想将一个阿斯匹林药片大小的装置植入四肢瘫痪者大脑中，结合现有技术，重建患者大脑和肌肉之间的联系，从而使接受移植者能够重新控制自己的肢体，完成吃饭、洗澡、穿衣等简单动作，实现生活自理。

        专家说，这一设想有望在５年之内实现，给四肢瘫痪者打开希望之门。

        控制光标

        在让瘫痪者大脑重新控制肢体的技术研究方面，美国布朗大学教授约翰·多诺霍领导的研究小组处于领先地位。

        这种设想开始于多诺霍今年７月发表在《自然》杂志上的一项研究成果。他领导的研究小组发明了一种名为“大脑之门”的装置，它只有阿斯匹林药片大小，能记录大脑中负责肢体运动的区域发出的信号。

        通过在患者大脑中植入这一装置，多诺霍让两名四肢瘫痪者运用自己的“思维之力”成功操纵电脑光标。其中一位是２５岁的马特·内格尔，他在９个月的时间里学会了移动光标，还能打开邮件和玩游戏，甚至还可以操控一只简单的机械臂。

        另一位患者来自美国芝加哥，也在操纵光标方面取得了一定成功，但“大脑之门”获取的信号后来消失。

        重新运动

        多诺霍１５日在亚特兰大参加美国神经科学学会的一次会议，在会上报告了两名新病例。英国《泰晤士报》科技记者马克·亨德森认为，这些新病例进一步显示了“大脑之门”的潜力。

        这两个病例中有一位是患有闭锁综合症的５３岁妇女。她在一次中风后脑干受损，除了眼睛和颈部以外，身体其他部位全部瘫痪，甚至无法说话。她只好使用一只“目光键盘”，一直盯着某个字母，直到帮助她的人猜出她在看哪个字母。

        而在植入“大脑之门”后，她可以通过“思维之力”操纵光标，点击虚拟键盘，这样就可以更自由地交流。

        另一位是肌萎缩性侧索硬化症。这是一种运动神经受损疾病，英国著名理论物理学家史蒂文·霍金就罹患此病。这名患者也学会了控制光标。这让许多科学家感到意外，他们原本以为这种疾病造成的大脑损伤意味着上述设想不可能实现。

        “需要５年”

        多诺霍目前正在研究完善“大脑之门”的软件，以便让患者的控制能力更细微。他还设想把“大脑之门”和现有的功能电刺激技术相结合，从而实现对肌肉的控制。

        “我们预计这需要５年时间，”多诺霍说。

        功能电刺激的原理是利用电流使肌肉紧张或松弛，实现瘫痪肌肉的某种运动。这种技术已经在３００多名瘫痪部位相对较少的病人身上使用，其中一名腰部以下瘫痪的患者在使用功能电刺激技术后，居然站了起来。

        多诺霍现在正在与凯斯—西保留地大学的专家通力合作，希望通过“大脑之门”记录的信号控制安装在患者胳膊上的功能电刺激设备开关，实现手臂自主运动。

        “我们的目标是让患者自己抓取一只汤匙，自己吃饭。从‘大脑之门’已经取得的成果来看，我们认为这是有可能的。尽管现在还处于早期阶段，但只需将两者联系起来，我们就可以实现小幅度的运动。”