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新(xin)智(zhi)元(yuan)報(bao)道(dao)

編(bian)輯(ji)：拉(la)燕(yan)

【新智元導(dao)讀(du)】国外小伙瘫痪十(shi)二(er)載(zai)，如(ru)今(jin)竟(jing)能(neng)恢(hui)復(fu)行走！

医学奇迹！

国外小伙車(che)禍(huo)後(hou)下(xia)半(ban)身(shen)瘫痪，如今靠著(zhe)科(ke)技(ji)，竟然(ran)又(you)站(zhan)起(qi)來(lai)了(le)。

2011年，Gert-Jan Oskam在(zai)中(zhong)国居(ju)住(zhu)，沒(mei)成(cheng)想(xiang)有(you)壹(yi)天(tian)遭(zao)遇(yu)了一場(chang)摩(mo)托(tuo)车车祸。

那(na)時(shi)的(de)他(ta)，從(cong)屁(pi)股(gu)往(wang)下全(quan)部(bu)瘫痪，整(zheng)天坐(zuo)在輪(lun)椅(yi)上(shang)，生(sheng)活(huo)不(bu)能自(zi)理(li)。

現(xian)在，科学家(jia)往他腦(nao)袋(dai)裏(li)放(fang)了個(ge)小裝(zhuang)置(zhi)，从此(ci)又能繼(ji)續(xu)站起来愉(yu)快(kuai)的玩(wan)耍(shua)了！

医学奇迹

Oskam表(biao)示(shi)，12年来，自己(ji)一直(zhi)在嘗(chang)試(shi)重新恢复行走的能力(li)。

在今年的一场發(fa)布(bu)會(hui)上，他如釋(shi)重負(fu)地(di)說(shuo)，自己終(zhong)於(yu)学会了如何(he)正(zheng)常(chang)、自然地行走了。

這(zhe)歸(gui)功(gong)于Nature上发表的一篇(pian)文(wen)章(zhang)中所(suo)提(ti)到(dao)的內(nei)容(rong)。

瑞(rui)士(shi)的研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)在論(lun)文中詳(xiang)細(xi)介(jie)紹(shao)了这个小装置的作(zuo)用(yong)——它(ta)在Oskam的大(da)脑和(he)脊(ji)髓(sui)之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)了一座(zuo)「數(shu)字(zi)橋(qiao)梁(liang)」，巧(qiao)妙(miao)地把(ba)受(shou)傷(shang)的部位(wei)繞(rao)過(guo)去(qu)，这樣(yang)Oskam就(jiu)能重新和脊柱(zhu)建立聯(lian)系(xi)了。

正是(shi)这个小東(dong)西(xi)，讓(rang)年齡(ling)40歲(sui)的Oskam可(ke)以(yi)在拐(guai)杖(zhang)的輔(fu)助(zhu)下重新站立、行走，甚(shen)至(zhi)還(hai)能爬(pa)坡(po)。

在植(zhi)入(ru)了这个小装置的一年多(duo)以后，Oskam还是能像(xiang)一開(kai)始(shi)那样重新行走。

甚至，種(zhong)种迹象(xiang)表明(ming)，Oskam的神(shen)經(jing)功能还有恢复的趨(qu)勢(shi)——即(ji)使(shi)在植入的小装置關(guan)閉(bi)时也(ye)能拄(zhu)着拐杖行走。

瑞士的研究人员表示，他們(men)能捕(bu)捉(zhuo)到Oskam的想法(fa)，並(bing)將(jiang)这些(xie)想法轉(zhuan)化(hua)為(wei)對(dui)脊髓的刺(ci)激(ji)，以重新建立自主(zhu)運(yun)動(dong)。

瑞士洛(luo)桑(sang)联邦(bang)理工(gong)学院(yuan)的脊髓專(zhuan)家Grégoire Courtine主导了这項(xiang)研究。

而(er)负責(ze)将装置植入Oskam大脑的，則(ze)是洛桑大学神经科学家Jocelyne Bloch。他表示，这种想法一开始对自己来说只(zhi)会是存(cun)在在科幻(huan)小说中的内容，而如今卻(que)變(bian)成了现實(shi)。

值(zhi)得(de)註(zhu)意的是，近(jin)幾(ji)十年来，脊髓損(sun)伤治(zhi)療(liao)技術(shu)取(qu)得了許(xu)多進(jin)展(zhan)。

2016年，以Courtine博(bo)士为首(shou)的一組(zu)科学家让瘫痪的猴(hou)子(zi)恢复行走能力，而另(ling)一名(ming)科学家则幫(bang)助一名男(nan)子重新獲(huo)得了对曾(zeng)经殘(can)廢(fei)的手(shou)的控(kong)制(zhi)權(quan)。

2018 年，同(tong)样由(you)Courtine博士領(ling)导的另一个小组設(she)計(ji)了一种用電(dian)脈(mai)沖(chong)发生器(qi)刺激大脑的方(fang)法，可以让部分(fen)瘫痪的人重新走路(lu)和騎(qi)行。

而就在去年，不斷(duan)发展的大脑刺激模(mo)式(shi)使得瘫痪的受试者(zhe)能夠(gou)在治疗的一天内完(wan)成遊(you)泳(yong)、走路和骑行等(deng)難(nan)以想象的任(ren)務(wu)。

Oskam是这样描(miao)述(shu)他的感(gan)受的——在植入设備(bei)的几年前(qian)，他也接(jie)受过別(bie)的手术，甚至还恢复了一些行走的能力。但(dan)是进步(bu)有限(xian)，并且(qie)他感覺(jiao)就算(suan)是恢复了运动，體(ti)感也和正常的时候(hou)不同。

「就好(hao)像我(wo)的思(si)想和身体分家了，有一种陌(mo)生的距(ju)離(li)感。」

而如今，新技术的植入改(gai)变了这一點(dian)。

他表示，「以前是刺激控制我，现在是我控制刺激。」

大脑—脊柱接口(kou)

研究人员将这项技术稱(cheng)为大脑—脊柱接口，它利(li)用AI来读取Oskam先(xian)生的意圖(tu)，然后转化成电信(xin)號(hao)，再(zai)和肌(ji)肉(rou)的运动相(xiang)匹(pi)配(pei)。

自然运动中的病(bing)因(yin)学——从思想到意图再到行动，都(dou)被(bei)保(bao)留(liu)了下来。

正像Courtine博士所描述的那样，新技术唯(wei)一的補(bu)充(chong)就是跨(kua)越(yue)脊柱受伤部位的「数字桥梁」。

該(gai)领域(yu)的科学家们几十年来一直在研究将大脑與(yu)脊髓刺激相連(lian)接的理论，但这是他们第(di)一次(ci)在人類(lei)患(huan)者身上取得如此巨(ju)大的成功。

「说起来容易(yi)，做(zuo)起来难得多。」

在实操(cao)过程(cheng)中，研究人员首先在Oskam的頭(tou)骨(gu)和脊柱中植入了电極(ji)。

然后，该團(tuan)隊(dui)使用机器学習(xi)程序(xu)来觀(guan)察(cha)，當(dang)他试图移(yi)动身体的不同部位时，大脑的哪(na)些部位会亮(liang)起。

这种「思想解(jie)碼(ma)器」能够将特(te)定(ding)电极的活动与特定的意图相匹配——每(mei)当Oskam先生试图移动他的腳(jiao)踝(huai)时，设备的一部分就会亮起。而当他试图移动他的臀(tun)部时，另一部分就会亮起。

接下来，研究人员使用另一种算法将大脑植入物(wu)连接到脊柱中的设备，后者被设置为向(xiang)他身体的不同部位发送(song)电信号，由此引(yin)发运动。

该算法能够解释每塊(kuai)肌肉收(shou)縮(suo)和放松(song)的方向和速(su)度(du)的细微(wei)变化。而且，由于大脑和脊柱之间的信号以每300毫(hao)秒(miao)发送一次的速度进行，Oskam先生可以有效(xiao)地快速調(tiao)整运动策(ce)略(lve)。

在第一次治疗中，他就成功地扭(niu)动了臀部肌肉。

在接下来的几个月(yue)里，研究人员对大脑—脊柱接口进行了微调，以更(geng)好地適(shi)應(ying)行走和站立等基(ji)本(ben)动作。

目(mu)前，Oskam的步態(tai)看(kan)起来比(bi)之前正常了许多，并且能够相对輕(qing)松地邁(mai)上臺(tai)階(jie)和斜(xie)坡。

即使在几个月没有接受治疗之后也是如此。

此外，经过一年的治疗，他发现就算没有大脑—脊柱接口的帮助，他的运动情(qing)況(kuang)依(yi)然有了明顯(xian)的改善(shan)。

不过，作为一项新技术，研究人员还是坦(tan)然承(cheng)認(ren)了现阶段(duan)该技术的局(ju)限性(xing)。

这种局限性主要(yao)集(ji)中在：大脑中的细微意图是很(hen)难辨(bian)别的，目前的大脑—脊柱接口雖(sui)然适合(he)病人執(zhi)行走路这个行为，但是想恢复上半身运动可能就不会这麽(me)有效了。

此外，这种治疗屬(shu)于侵(qin)入性疗法，患者需(xu)要经过多次手术和好几个小时小时的物理治疗，而目前的系統(tong)还并不能有效修(xiu)复出(chu)现的所有脊髓麻(ma)痹(bi)现象。

不过Courtine博士表示，研究人员会继续发展这项技术，让所有有需要的人都成功应用。

參(can)考(kao)資(zi)料(liao)

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