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行復雜的手部運動。這一研究成果有望給癱瘓病人帶來福音。
這一過程的實現(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)是一個直接植入大腦的多電極陣列,用來偵測腦細胞的活動并破譯出觸發(fā)手臂和手部運動的信號。第二種技術(shù)是一個功能性電刺激(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,繞過脊髓實現(xiàn)有意的、大腦控制的肌肉收縮,從而恢復肢體運動能力。
研究團隊記錄了兩只健康的猴子伸手抓住一只球并隨后松開時大腦和肌肉的活動,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,使手部暫時癱瘓。在“神經(jīng)假體”的幫助下,這兩只猴子癱瘓的手都恢復了行動能力,可以以近乎機械的方式撿起并移動球,像之前一樣完成任務。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