在大腦和肌肉間建立人為的聯(lián)系,可以讓癱瘓的猴子重新進(jìn)行復(fù)雜的手部運(yùn)動。這一研究成果有望給癱瘓病人帶來福音。
這一過程的實(shí)現(xiàn)有賴于“神經(jīng)假體”,它是兩種技術(shù)的結(jié)合。第一種技術(shù)是一個(gè)直接植入大腦的多電極陣列,用來偵測腦細(xì)胞的活動并破譯出觸發(fā)手臂和手部運(yùn)動的信號。第二種技術(shù)是一個(gè)功能性電刺激(FES)裝置,它向癱瘓的肌肉輸送電流,使肌肉收縮。位于腦部的陣列直接激活FES裝置,繞過脊髓實(shí)現(xiàn)有意的、大腦控制的肌肉收縮,從而恢復(fù)肢體運(yùn)動能力。
研究團(tuán)隊(duì)記錄了兩只健康的猴子伸手抓住一只球并隨后松開時(shí)大腦和肌肉的活動,并用得自大腦控制的FES裝置數(shù)據(jù)來確定大腦活動預(yù)測的肌肉活動模式。隨后,他們給猴子注射了麻醉劑,以阻斷肘部的局部神經(jīng)活動,使手部暫時(shí)癱瘓。在“神經(jīng)假體”的幫助下,這兩只猴子癱瘓的手都恢復(fù)了行動能力,可以以近乎機(jī)械的方式撿起并移動球,像之前一樣完成任務(wù)。握力測試也顯示,該系統(tǒng)能使猴子重獲精確的抓握能力。
通過這種神經(jīng)工程手段,我們可以選取大腦的部分重要生理機(jī)能,用它直接將大腦和肌肉聯(lián)系起來。大腦和肌肉之間的這種聯(lián)系,將來或許可以用來幫助因脊髓受損而癱瘓的病人從事日常活動,減少對他人的依賴。
摘自新華國際