借助由使用平板电脑遥控操作、植入在脊椎中的电极刺激装置,三名下肢瘫痪人士成功完成自主行走、骑行和游泳等动作。这是瑞士洛桑联邦理工大学牵头的一个团队的最新研究成果,有关论文于7日发表在英国《自然·医学》杂志上。
三名下肢瘫痪人士均为男性,现年分别29岁、32岁和41岁,均因车祸导致胸椎受损、下肢瘫痪,接受电极疗法前,已瘫痪1至9年不等。研究人员在他们脊椎中植入原始版神经刺激装置,这一装置可接收人工智能软件的遥控指令。三人在植入装置一小时内就自主迈出了瘫痪以来的“第一步”。
此后6个月里,这三人经由使用平板电脑自行操控神经刺激装置,让其向腿部和躯干的肌肉发送电脉冲,获得了更多行动能力,比如在诊所外的社区环境中行走、骑行、游泳、爬楼梯和划船。法新社援引研究人员之一、洛桑联邦理工大学神经外科学家格雷瓜尔·库尔蒂纳的话报道,其中一人现在“能够站立2小时,持续行走近1公里”,还能站在桌旁喝上一杯,甚至站着淋浴。
先前一些相关研究中,研究人员尝试在脊柱后部植入最早用于治疗慢性疼痛的装置,借由装置发出的宽频电场刺激神经,从而帮助瘫痪人士行走。这项研究中,研究人员一方面重新设计相关装置,使得电信号可从脊柱侧面进入,从而能够更精准地“有的放矢”;另一方面设计人工智能算法,指示装置上的电极针向特定神经区域发送刺激信号,帮助患者完成从椅子上站起来、坐下、行走等动作。
依照研究人员说法,人工智能软件依据每名研究对象的人体解剖学数据“量身打造”,神经刺激装置一经植入,研究对象就能“立刻活动腿和迈开脚步”。但鉴于长时间瘫痪使研究对象的肌肉力量非常弱,他们需要帮助才能负重以及学习如何掌握整套设备。
研究人员说,迄今医学界尚无方法能帮助患者受损脊髓自愈,但他们的研究为瘫痪人士借助技术重获行动能力提供了途径。
一家总部设在荷兰的技术企业已着手开展将相关系统商业化的工作。这家企业希望在今后一年内招募70名至100名志愿者参与相关试验。据新华社
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人工3D脊髓组织
或可让瘫痪者重新行走
以色列特拉维夫大学7日发布声明说,该校研究人员在世界上首次人工合成3D人体脊髓组织,这一技术或可让瘫痪者重新行走。
声明说,该校Sagol再生生物技术中心的研究人员利用人体材料和细胞设计出3D人体脊髓组织,并将其植入患有慢性瘫痪的实验室模型中,结果显示实验室模型恢复行走能力的成功率约为80%。
这一技术使用患者腹部的脂肪组织样本。研究人员将脂肪组织中的细胞从细胞外基质中分离出来后,利用基因工程对细胞重新编程,通过模拟人类胚胎脊髓发育的过程,将其转化为包含运动神经元的神经网络3D植入物。
声明说,该校研究人员正为3D脊髓组织的临床试验做准备,研究人员希望在几年内将这一组织植入瘫痪者体内,使其能够再次站立和行走。研究成果已发表在德国《先进科学》杂志上。据新华社