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VR+外骨骼+大腦端口讓癱瘓人士重新站起來(lái)

2016-08-15 來(lái)源:健客網(wǎng)社區(qū)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:一項(xiàng)早期的研究發(fā)現(xiàn),大部分癱瘓患者的部分脊髓神經(jīng)是完好的,由于與大腦之間信號(hào)中斷,那些神經(jīng)就靜靜地躺在那里,通過(guò)腦機(jī)接口和外骨骼可以重新激活這些『沉睡』的神經(jīng)。

  8月11日,《自然》出版社旗下的《科學(xué)報(bào)告》刊登了一項(xiàng)讓人感到驚訝的研究,8名癱瘓多年的脊髓損傷患者,通過(guò)大腦控制機(jī)器訓(xùn)練,他們的下肢的肌肉功能和感知功能得到部分恢復(fù)。

  這種訓(xùn)練通過(guò)腦機(jī)接口(brain-machineinterfaces,也叫大腦端口)配合虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和機(jī)器外骨骼完成。整個(gè)過(guò)程大概是這樣的,在佩戴這三種設(shè)備之后,患者通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景想象行走過(guò)程,腦機(jī)接口在捕捉到神經(jīng)信號(hào)之后,提取行走信號(hào),指示機(jī)器外骨骼帶著下肢做相應(yīng)的動(dòng)作。

  這項(xiàng)振奮人心的研究由美國(guó)杜克大學(xué)著名神經(jīng)科學(xué)家MiguelNicolelis領(lǐng)導(dǎo),這項(xiàng)研究是巴西圣保羅「再次行走計(jì)劃」(WalkAgainProject)的一部分,這個(gè)計(jì)劃旨在讓那些因脊髓損傷和中風(fēng)等原因?qū)е掳c瘓的患者,重新站立起來(lái),并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立生活。

  當(dāng)我們開(kāi)展這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候,我們沒(méi)有預(yù)料到會(huì)有如此驚人的臨床效果。我們的研究結(jié)果表明,癱瘓的患者利用腦機(jī)接口配合VR和外骨骼,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練,可以提高他們下肢的活動(dòng)和感知能力,甚至還會(huì)改善因癱瘓而導(dǎo)致的一些器官的功能(例如大便失禁等)障礙。直到現(xiàn)在為止,沒(méi)有任何人能夠讓完全癱瘓多年的人重新活動(dòng)起來(lái)?!箒?lái)自巴西的杜克神經(jīng)工程中心主任Nicolelis說(shuō)。

  在這項(xiàng)研究中,有一些患者在接受7個(gè)月的訓(xùn)練之后,就開(kāi)始發(fā)生一些變化。一年之后,有4名患者下肢的感知能力和肌肉控制能力發(fā)生了顯著變化,以至于醫(yī)生把診斷結(jié)果從一年前的完全癱瘓改成部分癱瘓。

  大部分患者發(fā)現(xiàn)自己的膀胱控制能力和腸道功能得到改善,他們對(duì)通便劑和導(dǎo)管的依賴(lài)顯著降低。Nicolelis說(shuō),這些改善可以降低癱瘓患者因感染而導(dǎo)致的死亡風(fēng)險(xiǎn)。

  近年來(lái)研究人員開(kāi)始利用腦機(jī)接口,在患者的大腦和電腦以及假肢之間建立聯(lián)系。在過(guò)去的20年中,Nicolelis一直致力于建立并調(diào)教腦機(jī)接口,他已經(jīng)記錄了數(shù)百種大腦神經(jīng)信號(hào),從那些看似「雜亂無(wú)章」的信號(hào)里,他提取了控制行動(dòng)的信號(hào),并利用這些信號(hào)成功地在外骨骼上重現(xiàn)了相應(yīng)的動(dòng)作。

  Nicolelis和他的同事堅(jiān)信,通過(guò)每周的訓(xùn)練,那些因車(chē)禍、跌落等外傷導(dǎo)致癱瘓的患者的脊髓神經(jīng)信號(hào)通路可以恢復(fù)。這也在本次研究中得到了證實(shí),此次招募的志愿者中,有5名患者癱瘓5年以上,還有2名患者癱瘓超過(guò)10年。他們幾乎都得到了較好的恢復(fù)。

  尤其是那個(gè)癱瘓13年的32歲女患者,發(fā)生在她身上的變化可以用「戲劇性」來(lái)形容。在接受訓(xùn)練之前,即使給她提供支持工具,她也沒(méi)辦法站起來(lái);在接受完整的訓(xùn)練之后,在支持工具和醫(yī)師的幫助下,她竟然可以行走。到13個(gè)月的時(shí)候,在安全帶的支撐下,她就可以自主地移動(dòng)雙腿。

  Nicolelis說(shuō),一項(xiàng)早期的研究發(fā)現(xiàn),大部分癱瘓患者的部分脊髓神經(jīng)是完好的,由于與大腦之間信號(hào)中斷,那些神經(jīng)就靜靜地躺在那里,通過(guò)腦機(jī)接口和外骨骼可以重新激活這些『沉睡』的神經(jīng)。即使只有一小部分神經(jīng)保持完好無(wú)損,通過(guò)這種訓(xùn)練,也可以使患者機(jī)體的部分功能得以恢復(fù)。

  截止目前,幾乎所有參與到Nicolelis這項(xiàng)研究的志愿者都還在接受訓(xùn)練,他們接受訓(xùn)練的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)2年了。Nicolelis和他的同事正計(jì)劃發(fā)表這些患者后續(xù)的研究數(shù)據(jù)。他們還打算在癱瘓時(shí)間非常短的患者身上開(kāi)展臨床研究,他們想了解如果快速地開(kāi)展這種治療是不是會(huì)使患者恢復(fù)的更好更快。

  當(dāng)然,考慮到在醫(yī)院接受治療的成本和便利問(wèn)題,Nicolelis團(tuán)隊(duì)也在考慮開(kāi)發(fā)一款可以在家使用的設(shè)備。

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