三名脊髓損傷患者在電刺激的幫助下恢復(fù)了對(duì)腿部肌肉的控制，其行走能力也有了提高。

　　其中一人之前完全不能行走，現(xiàn)在已能在外力幫助下活動(dòng)。

　　“這是一個(gè)巨大的進(jìn)步?！比A盛頓大學(xué)的康復(fù)醫(yī)學(xué)研究員Chet Moritz說，他并未參與這項(xiàng)研究。

　　更重要的是，電刺激對(duì)所有受試人員的肌肉運(yùn)動(dòng)能力的改善是持續(xù)的。即便刺激終了，也會(huì)繼續(xù)得到改善。其中兩人的行走能力也得到了提高。

　　但研究人員告誡說，這種被稱為硬膜外電刺激的技術(shù)尚處于早期階段，且尚不清楚它對(duì)多少脊髓損傷的人群有用。到目前為止，這種技術(shù)只在那些損傷平面以下仍保有一定運(yùn)動(dòng)功能的脊髓損傷患者中進(jìn)行過驗(yàn)證。

　　上述研究發(fā)表在10月31日的《自然》期刊上。

　　Moritz表示，這對(duì)于脊髓損傷研究來說是一個(gè)“突破”。另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組也各自報(bào)道經(jīng)過電刺激后脊髓損傷患者恢復(fù)了行走能力。

　　在9月24日發(fā)表的一篇論文中，明尼蘇達(dá)州梅奧診所的物理治療師Megan Gill及其同事描述了一名損傷平面以下完全癱瘓的人，經(jīng)過43周的訓(xùn)練和電刺激后，如何能夠在跑步機(jī)上行走。

　　9月27日，肯塔基州路易斯維爾大學(xué)的脊髓研究人員Claudia Angeli及其同事報(bào)道，經(jīng)過15周和85周的訓(xùn)練后，接受連續(xù)硬膜外刺激的四名患者中有兩人能在輔助裝置幫助下行走。

　　但領(lǐng)導(dǎo)最新這項(xiàng)研究的瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家GrégoireCourtine表示，其團(tuán)隊(duì)的精準(zhǔn)定時(shí)刺激可能比連續(xù)刺激效果更好。連續(xù)電刺激可能會(huì)阻斷從腿部傳回大腦的部分殘余信號(hào)。

　　被切斷的大腦與脊髓聯(lián)系

　　脊髓損傷割斷了大腦和脊髓神經(jīng)元之間的聯(lián)系，造成損傷平面以下的軀體的運(yùn)動(dòng)和感覺缺失，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致癱瘓。

　　在大多數(shù)情況下，大腦和損傷后脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元之間仍然存在一些聯(lián)系，但這些聯(lián)系不足以讓人繼續(xù)行走。

　　Courtine的團(tuán)隊(duì)利用電刺激為這些運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元提供額外刺激，增強(qiáng)了神經(jīng)元從與大腦殘存連接中接收到的信號(hào)。

　　研究人員首先將行走所需的動(dòng)作拆解，例如彎曲髖部、伸展踝部等，明確了每一個(gè)動(dòng)作所涉及的脊髓區(qū)域。

　　然后他們?cè)谌茉囌唧w內(nèi)植入電刺激器，這三人腿部運(yùn)動(dòng)功能均因脊髓損傷受到了不同程度的損害。根據(jù)之前研究出的參與行走的脊髓區(qū)域，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一系列電脈沖，在正確的時(shí)間和位置刺激脊髓以促進(jìn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生。

　　將意念化為行動(dòng)

　　這種電刺激本身并不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)——只有在研究受試者試圖自己做動(dòng)作時(shí)才能發(fā)揮作用?！半姶碳た梢钥醋鍪且粋€(gè)放大器?！盋ourtine說，“并非我們控制患者的腿部運(yùn)動(dòng)?；颊叩倪\(yùn)動(dòng)需得由他們自己操控。”

　　Courtine說，僅兩天之后，患者就逐步適應(yīng)了這種電刺激。一周之內(nèi)，受試者就能夠在輔助裝置的幫助下行走，這些輔助裝置能幫他們分擔(dān)部分體重。

　　受試者中一人此前雙腿無法產(chǎn)生任何運(yùn)動(dòng)，一人左腿完全癱瘓，另一人腿部仍有部分運(yùn)動(dòng)能力，但試圖行走時(shí)卻無法抬腿。

　　經(jīng)過五個(gè)月的復(fù)健和電刺激，受試者的狀況得到了進(jìn)一步的改善：最終，即使外部刺激已經(jīng)終止，研究人員也能觀察到受試者運(yùn)動(dòng)能力的持續(xù)改善。兩名受試者能夠拄著拐杖獨(dú)立行走，其中一人甚至可以在不借助任何外力的情況下行走幾步。第三名受試者之前受傷最為嚴(yán)重，現(xiàn)如今已可以在平躺時(shí)移動(dòng)自己癱瘓的腿。

　　Moritz說，研究結(jié)果表明電刺激加強(qiáng)了大腦與脊髓神經(jīng)元之間的聯(lián)系，他就這項(xiàng)研究，在《自然-神經(jīng)科學(xué)》上撰寫了一篇新聞與觀點(diǎn)文章。他說，神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)基本原則是“協(xié)同放電的細(xì)胞必將連接在一起”，這么說來，放大大腦和脊髓神經(jīng)元之間的相互作用能夠增強(qiáng)兩者的聯(lián)系也就說得通了。

　　仍需進(jìn)一步驗(yàn)證的希望

　　佛羅里達(dá)州Neurotech Network的執(zhí)行董事Jennifer French說，這項(xiàng)研究著實(shí)讓人興奮。Neurotech Network是一個(gè)非營利組織，致力于向神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者普及最新的神經(jīng)學(xué)技術(shù)。

　　但是她指出，受試者仍需需要外界輔助裝置分擔(dān)體重才能四處走動(dòng)。

　　美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)脊髓損傷臨床研究員Kim Anderson補(bǔ)充說，這項(xiàng)技術(shù)可能并非對(duì)所有脊髓損傷的患者都有效。研究中的受試者在開始電刺激之前均保留了一定程度的運(yùn)動(dòng)功能，而大多數(shù)脊髓損傷患者受的是“完全的運(yùn)動(dòng)”損傷，因此沒有殘余運(yùn)動(dòng)能力。

　　Courtine的團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一些技術(shù)，使受試者在實(shí)驗(yàn)室外也能使用硬膜外電刺激。這些技術(shù)包括觸發(fā)刺激的可穿戴傳感器以及可以在語音控制手表上運(yùn)行的應(yīng)用程序，允許用戶準(zhǔn)確選擇所需的刺激形式。

　　Courtine表示，這些設(shè)備仍處于開發(fā)階段，但受試者在行走，甚至騎臂-腿共驅(qū)三輪車過程中都使用了它們。Courtine說，在接下來的三年里，他的目標(biāo)是優(yōu)化電刺激技術(shù)并驗(yàn)證其安全性和有效性。

　　倫敦帝國理工學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家Simone Di Giovanni樂觀地認(rèn)為，電刺激技術(shù)有朝一日可以得到更廣泛的應(yīng)用。他說，目前尚不清楚它對(duì)受傷更嚴(yán)重人群的效果如何，因此仍需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。