使用神经技术的新方法治疗瘫痪

研究表明使用一种新的神经技术方法可以从瘫痪中恢复

我们身体的椎骨是构成脊柱的骨骼。 我们的脊椎包含几条神经，从我们的大脑一直延伸到下背部。 我们的 脊髓 是一组神经和相关组织，脊椎的椎骨由这些神经和相关组织组成并为其提供保护。 脊髓负责将信息（信号）从大脑传输到我们身体的不同部位，反之亦然。 由于这种传输，我们能够感到疼痛或移动我们的手和腿。 当脊髓受损时，脊髓损伤是一种极其严重的身体创伤。 当脊髓受伤时，我们大脑的一些冲动“无法”传递到身体的不同部位。 这会导致受伤部位以下任何地方的感觉、力量和活动能力完全丧失。 如果受伤发生在颈部附近，这会导致 瘫痪 遍及身体的大部分。 脊髓损伤是非常创伤性的，对患者的日常生活有重大影响，对身体、精神和情感产生持久的影响。

新的有希望的研究

目前还没有治愈脊髓损伤造成的损伤的方法，因为它是不可逆转的。 某些形式的治疗和康复可以帮助患者过上富有成效和独立的生活。 许多研究正在进行中，希望有朝一日可以完全治疗脊髓损伤。 在一项突破性研究中，来自洛桑联邦理工学院和瑞士洛桑大学医院的一组科学家设计了一种新疗法，以促进脊髓损伤的恢复。 这项名为 STIMO（STImulation Movement Overground）的研究已发表在 自然¹ 和 “自然神经科学”². 科学家们表示，他们的发现是基于他们通过多年研究分析动物模型所获得的理解。

科学家旨在模拟大脑和脊髓的实时行为。 这项研究的参与者是三名患有颈脊髓损伤并且已经瘫痪多年（至少四名）的截瘫患者。 所有人都经历了不同的康复训练，虽然受伤部位有神经连接，但他们没有运动。 在接受当前研究中描述的新康复方案后，他们能够在拐杖或助行器的帮助下在一周内行走，这表明他们恢复了对受伤后瘫痪的腿部肌肉的自主控制。

研究通过在腰椎中“对神经细胞进行靶向电刺激”以及体重辅助治疗来实现这一目标。 脊髓的电刺激以非常高的精度完成，这使这项研究独一无二。 这种刺激就像短暂的电震动，可以放大信号并帮助瘫痪参与者的大脑和腿部更好地交流。 为此，将植入物——电极阵列（脉冲发生器上的 16 个电极）放置在脊髓上，使研究人员能够针对参与者腿部的不同肌肉。 这种植入物是一个火柴盒大小的机器，最初是为肌肉疼痛管理而设计的。 能够在脊髓的特定区域通过外科手术植入该装置在技术上具有挑战性。 植入物中这些电极的不同配置激活了脊髓的目标区域，并模拟了需要传递到大脑才能行走的信号/信息。 除了电刺激，患者还必须自己“思考”移动他们的腿以唤醒任何休眠的神经元连接。

培训实施

对于参与者来说，准确的电刺激时间和位置很重要，以便产生特定的动作。 有针对性的电脉冲由无线控制系统传送。 对于参与者来说，适应和微调他们自己大脑的行走“意图”与外部电刺激之间的协调是一项挑战。 该实验导致更好的神经功能，并允许参与者在实验室长时间自然地训练地上行走能力。 一周后，所有三名参与者都能够在有针对性的电刺激和一些体重支持系统的帮助下免提行走超过一公里。 他们没有经历腿部肌肉疲劳，而且他们的踏步质量始终如一，因此他们能够轻松地参加长时间的训练课程。

经过五个月的训练，所有参与者的随意肌肉控制能力都得到了显着改善。 通过利用我们神经系统固有的“重组”神经纤维和新神经连接生长的能力，这种长时间和高强度的训练被认为非常有利于保持可塑性。 即使在关闭外部电刺激后，长时间的训练也能改善和一致的运动功能。

以前使用经验方法的研究已经成功，其中只要提供电刺激，很少有截瘫患者能够在助行器的帮助下在短距离内走几步。 当刺激被关闭时，他们之前的状态又回到了患者无法激活任何腿部运动的状态，这是因为患者没有“受过足够的训练”。 当前研究的一个独特方面是，即使在训练结束并关闭电刺激后，神经功能仍然存在，尽管在刺激开启时参与者走路要好得多。 这种训练治疗可能有助于重建和加强因受伤而失去功能的大脑和脊髓之间的神经连接。 科学家们对人类神经系统对其实验的意外反应感到高兴。

对于遭受不同类型慢性脊髓损伤的患者来说，这是一项突破性的研究，并产生了希望，通过正确的训练，他们可以康复。 由本研究的作者共同创立的名为 GTX 医疗的初创公司正在寻求设计和开发量身定制的 神网 可用于在医疗保健系统内提供康复服务。 这种技术也应更早地进行测试，即在受伤后立即进行测试，因为身体的神经肌肉系统尚未经历与慢性麻痹相关的完全萎缩，因此恢复潜力要高得多。

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来源（S）

1. Wagner FB 等人 2018。靶向神经技术恢复脊髓损伤人类的行走。 自然。 563(7729)。 https://doi.org/10.1038/s41586-018-0649-2

2. Asboth L 等人。 2018. 皮质-网状-脊髓回路重组使严重脊髓挫伤后的功能恢复成为可能。 自然神经科学。 21（4）。 https://doi.org/10.1038/s41593-018-0093-5

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