下肢完全癱瘓者的福音,精確的脊髓電刺激,可讓其自主行走
圖片來自CHUV EPFL
導(dǎo)讀:以瑞士鐘表的精確度來電刺激脊髓,癱瘓治療再現(xiàn)奇跡。10月31日,Nature報道,3個脊髓損傷導(dǎo)致下肢完全癱瘓病人經(jīng)實時精確電刺激與康復(fù)訓(xùn)練后,重獲自主行走可長達(dá)1公里的能力。為此,Nature 和Nature Medicine同時配發(fā)亮點專評。
撰文 | 何東明
責(zé)編 | 葉水送
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脊髓嚴(yán)重?fù)p傷所致下肢完全癱瘓,曾一直被認(rèn)為無法治療。前不久Nature Medicine報道了全球首例該類病人恢復(fù)獨(dú)立行走的能力。
11月1日,Nature報道,3個脊髓損傷導(dǎo)致下肢完全癱瘓病人經(jīng)實時精確電刺激以及康復(fù)訓(xùn)練后,重獲自主行走可長達(dá)1公里的能力,并且下肢神經(jīng)功能在電刺激停止后也能持續(xù)地改善。為此,Nature Medicine配發(fā)亮點專評。
實驗流程圖,圖片來源,nature
研究者通過在患者體內(nèi)特定位置植入具實時觸發(fā)功能的電脈沖發(fā)生器,對腰骶脊髓進(jìn)行一系列精確時空特異性刺激,達(dá)到了與預(yù)期運(yùn)動的信號高度一致。
Courtine與三名參與實驗的志愿者,EPFL / Hillary Sanctuary
“精確的時空特異電刺激對患者產(chǎn)生預(yù)期運(yùn)動的能力至關(guān)重要,這也觸發(fā)了新的神經(jīng)連接生長”,領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)家洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)教授Grégoire Courtine指出。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一周治療后,3名患者就可在體重支撐系統(tǒng)輔助下室內(nèi)行走。5個月后,患者在無需電刺激的情況下也能對先前經(jīng)訓(xùn)練的癱瘓肌肉一定程度上加以自主控制,并在電刺激協(xié)助下實現(xiàn)室外行走。
試驗取得的顯著效果,圖片來源,nature
可對已訓(xùn)練肌肉的自主控制,圖片來源,nature
華盛頓大學(xué)電子與計算機(jī)工程系教授Chet Moritz在專評指出,該成果表明,持續(xù)電刺激與康復(fù)訓(xùn)練相結(jié)合有助于直接重建和修復(fù)受損的神經(jīng)系統(tǒng),這支持了漸進(jìn)式恢復(fù)的概念。這些突破也提示出,需重新思考脊髓損傷的治療,并不一定需要大腦和脊髓之間的完全連接,精確的脊髓刺激和康復(fù)訓(xùn)練組合就能讓病人重獲行走能力。
但該專評與Nature News、Nature editorial點評都指出,該技術(shù)究竟對哪些癱瘓病人適用,如何來使用,還有待考量。
參考資料
1. Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury, Nature, Nov. 1, 2018, https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2
2. Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury, Nature Neuroscience, Nov. 1, 2018, https://doi.org/10.1038/s41593-018-0262-6
3. Breakthrough neurotechnology for treating paralysis https://go.epfl.ch/STIMO2018
4. Three people with spinal-cord injuries regain control of their leg muscles,Nature,Nov.1,2018,https://www.nature.com/articles/d41586-018-07251-x#ref-CR2
5.Paralysed people walk again after spinal-cord stimulation ,Nature editorial,Nov.1,2018 https://www.nature.com/articles/d41586-018-07237-9
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