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摘要
脊髓损伤会破坏大脑和腰骶脊髓之间的通信路径,使得大脑无法直接向脊髓中的神经元发送运动指令,导致患者失去对下半身肌肉的主动控制能力,无法自主地进行站立和行走。因此,恢复行走能力对于脊髓损伤患者来说是一个重要挑战。
近日,瑞士洛桑联邦理工学院的格雷瓜尔·库尔廷(Grégoire Courtine)研究团队利用一种创新技术——脑-脊髓接口(BSI),通过全植入式的记录和刺激系统,将来自大脑皮层的信号(ECoG)与脊髓区域的硬膜外电刺激(ESS)连接起来,创造出用于连接大脑和脊髓的“数字桥梁”,使患者能够自然流畅地站立和行走。
参与者报告说,BSI能够自然地控制他的腿部运动,包括站立、行走、爬楼梯,甚至穿越复杂的地形。此外,它还具有促进神经康复的作用,即使关闭了BSI,参与者也恢复了拄着拐杖在地上行走的能力。
图 1:BSI的设计、工艺和植入图 2:BSI的校准图 3:BSI恢复对行走的自然控制图 4:在没有刺激的情况下,BSI支持的神经康复后的神经功能改善
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