國外小伙癱瘓12年，靠意念行走重塑醫學奇跡

醫學奇跡！

國外小伙車禍后下半身癱瘓，如今靠著科技，竟然又站起來了。

2011 年，Gert-Jan Oskam 在中國居住，沒成想有一天遭遇了一場摩托車車禍。

那時的他，從屁股往下全部癱瘓，整天坐在輪椅上，生活不能自理。

現在，科學家往他腦袋里放了個小裝置，從此又能繼續站起來愉快的玩耍了！

醫學奇跡

Oskam 表示，12 年來，自己一直在嘗試重新恢復行走的能力。

在今年的一場發布會上，他如釋重負地說，自己終于學會了如何正常、自然地行走了。

這歸功于 Nature 上發表的一篇文章中所提到的內容。

瑞士的研究人員在論文中詳細介紹了這個小裝置的作用 —— 它在 Oskam 的大腦和脊髓之間建立了一座「數字橋梁」，巧妙地把受傷的部位繞過去，這樣 Oskam 就能重新和脊柱建立聯系了。

正是這個小東西，讓年齡 40 歲的 Oskam 可以在拐杖的輔助下重新站立、行走，甚至還能爬坡。

在植入了這個小裝置的一年多以后，Oskam 還是能像一開始那樣重新行走。

甚至，種種跡象表明，Oskam 的神經功能還有恢復的趨勢 —— 即使在植入的小裝置關閉時也能拄著拐杖行走。

瑞士的研究人員表示，他們能捕捉到 Oskam 的想法，并將這些想法轉化為對脊髓的刺激，以重新建立自主運動。

瑞士洛桑聯邦理工學院的脊髓專家 Grégoire Courtine 主導了這項研究。

而負責將裝置植入 Oskam 大腦的，則是洛桑大學神經科學家 Jocelyne Bloch。他表示，這種想法一開始對自己來說只會是存在在科幻小說中的內容，而如今卻變成了現實。

值得注意的是，近幾十年來，脊髓損傷治療技術取得了許多進展。

2016 年，以 Courtine 博士為首的一組科學家讓癱瘓的猴子恢復行走能力，而另一名科學家則幫助一名男子重新獲得了對曾經殘廢的手的控制權。

2018 年，同樣由 Courtine 博士領導的另一個小組設計了一種用電脈沖發生器刺激大腦的方法，可以讓部分癱瘓的人重新走路和騎行。

而就在去年，不斷發展的大腦刺激模式使得癱瘓的受試者能夠在治療的一天內完成游泳、走路和騎行等難以想象的任務。

Oskam 是這樣描述他的感受的 —— 在植入設備的幾年前，他也接受過別的手術，甚至還恢復了一些行走的能力。但是進步有限，并且他感覺就算是恢復了運動，體感也和正常的時候不同。

「就好像我的思想和身體分家了，有一種陌生的距離感。」

而如今，新技術的植入改變了這一點。

他表示，「以前是刺激控制我，現在是我控制刺激。」

大腦 — 脊柱接口

研究人員將這項技術稱為大腦 — 脊柱接口，它利用 AI 來讀取 Oskam 先生的意圖，然后轉化成電信號，再和肌肉的運動相匹配。

自然運動中的病因學 —— 從思想到意圖再到行動，都被保留了下來。

正像 Courtine 博士所描述的那樣，新技術唯一的補充就是跨越脊柱受傷部位的「數字橋梁」。

該領域的科學家們幾十年來一直在研究將大腦與脊髓刺激相連接的理論，但這是他們第一次在人類患者身上取得如此巨大的成功。

「說起來容易，做起來難得多。」

在實操過程中，研究人員首先在 Oskam 的頭骨和脊柱中植入了電極。

然后，該團隊使用機器學習程序來觀察，當他試圖移動身體的不同部位時，大腦的哪些部位會亮起。

這種「思想解碼器」能夠將特定電極的活動與特定的意圖相匹配 —— 每當 Oskam 先生試圖移動他的腳踝時，設備的一部分就會亮起。而當他試圖移動他的臀部時，另一部分就會亮起。

接下來，研究人員使用另一種算法將大腦植入物連接到脊柱中的設備，后者被設置為向他身體的不同部位發送電信號，由此引發運動。

該算法能夠解釋每塊肌肉收縮和放松的方向和速度的細微變化。而且，由于大腦和脊柱之間的信號以每 300 毫秒發送一次的速度進行，Oskam 先生可以有效地快速調整運動策略。

在第一次治療中，他就成功地扭動了臀部肌肉。

在接下來的幾個月里，研究人員對大腦 — 脊柱接口進行了微調，以更好地適應行走和站立等基本動作。

目前，Oskam 的步態看起來比之前正常了許多，并且能夠相對輕松地邁上臺階和斜坡。

即使在幾個月沒有接受治療之后也是如此。

此外，經過一年的治療，他發現就算沒有大腦 — 脊柱接口的幫助，他的運動情況依然有了明顯的改善。

不過，作為一項新技術，研究人員還是坦然承認了現階段該技術的局限性。

這種局限性主要集中在:大腦中的細微意圖是很難辨別的，目前的大腦 — 脊柱接口雖然適合病人執行走路這個行為，但是想恢復上半身運動可能就不會這么有效了。

此外，這種治療屬于侵入性療法，患者需要經過多次手術和好幾個小時小時的物理治療，而目前的系統還并不能有效修復出現的所有脊髓麻痹現象。

不過 Courtine 博士表示，研究人員會繼續發展這項技術，讓所有有需要的人都成功應用。

參考資料