瘫痪意味着什么？

在过去，这可能意味着无法再次依靠自己的双腿行走，但近些年来已经发展出了硬膜外刺激这样的技术，可以通过外源电刺激激活背根神经元，结合康复训练帮助瘫痪者取回行走能力。

今天，该团队再次在《自然》杂志发表研究论文，让技术再上一层。与之前不同，对背根神经元的刺激不再是固定的程序，而是通过脑脊接口（BSI）实现了对大脑指挥意图的解码-输出，也就是说志愿者能够真正意义上以自己的意愿操纵双腿行走。

脑脊接口构建的联系校准速度快且稳定，志愿者能够相对容易地站立、行走、爬楼梯以及穿过复杂地形。在经过一定时长的训练之后，志愿者能够在脑脊接口关闭的情况下自行依靠拐杖行走，相关神经功能得到了恢复。

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首先我们来看一下整个系统的组成。

全套脑脊接口包括两个完全植入的部分。大脑的部分通过两个8×8的网格电极监测来自感觉运动皮层的皮质电图信号（ECoG），电极嵌入在钛金属外壳内，厚度与颅骨相同，植入完成后外观与正常人无异。

外置的两处天线分别为植入设备供电和实时将ECoG信号传输到背负的便携基站进行处理。解码的信号转换为刺激信号，输送到植入背根神经节的脉冲发生器上，这个设备基本与为帕金森患者提供深脑电刺激的设备一致。设备延迟在100ms左右。

脑脊接口结构

脑脊接口使用起来校准速度还是相当快的，志愿者测试抬脚，只需五分钟，就能在脑脊接口的辅助下持续控制髋屈肌活动，肌肉活动增加了5倍。

在行走测试中，脑脊接口也表现良好，设备开启时志愿者能够在拐杖的辅助下自如控制行走和停止，也不损害平衡能力。

与单独电刺激相比，使用脑脊接口志愿者的步态特征明显更接近健康人。

脑脊接口能恢复志愿者的行走能力

这项研究的志愿者已经参加过之前的前置试验（STIMO），当时虽然也能行走，但是只能在平地上走路。在脑脊接口的辅助下，他能够轻松地攀爬斜坡、爬楼梯以及穿越有障碍物的复杂地形。

志愿者的神经恢复也有了进一步的改善。在40次神经康复训练之后，志愿者的独立行走能力有了显著的改善，WISC II评分从未参加任何试验时的6分增加到了16分。

设备整体的稳定性也相当不错，完成训练1年之后，仍能够保持有效。

参与者能够在脑脊接口的帮助下爬楼梯了

两次临床试验前后下肢运动评分的变化

行走能力的改善切实地提升了志愿者的生活质量，他能够再次在房子周围独立行走，自如上下车，和朋友们一起站着喝酒了。

为了方便志愿者自己操作，研究者们也制作了脑脊接口操纵的家庭版本，使用触摸屏界面，让志愿者能够自己设定刺激程序，全程操作不超过5分钟。这样他就能自己更改设定，使用脑脊接口做康复训练或者辅助日常生活了。

脑脊接口无疑能够大幅度改善瘫痪者的生活质量，但它还有很多需要进步的地方。例如设备还需要进一步小型化，通信能力可以进一步增强，植入的感染风险还需要多注意，以及目前它只能解决行走相关问题，而下肢神经参与的更多排泄等问题让技术还有更大研究空间。

文章来源：奇点网