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让瘫痪病人「跑」起来,也许就在下一个十年

2017-03-20 任梦岩 科技富能量

最近,美国著名科技杂志《麻省理工科技评论》评选出了2017年最有可能实现的十大科技突破,每一条,都不是我们平时看到的所谓“空想”或者“瞎猜”,都是有理有据的,在接下来的几天,我们将把这些突破依次带给您,给您展现一个真·科技未来。

今天第一条,我们聊聊“治愈瘫痪”。目前科学家正在尝试通过给大脑植入电极的方式,重新让脊柱受伤者恢复行动能力。


近些年,随着脑植入连接到机器技术的发展,一些实验室已经在人体上实现了通过大脑控制机械假肢,现在科学家打算更进一步,不仅仅是控制假肢,而是让大脑信号越过被损伤的脊髓,直接达到瘫痪的肢体。

▲ 意外失去右腿的扎克·沃特(Zac Vawter)自愿加入当时的一项实验性医疗计划,并在2012年借助一款脑控机械假肢登上了103曾的芝加哥威利斯大厦

目前研究人员正在尝试,在大脑内安置无线信号传感器,再把接收器安装在瘫痪的肢体上,这样大脑信号就能越过受损部位,通过人工信号重新达到肢体,让肢体得以重新移动。

▲ 这个小电极,也许就是治愈瘫痪的关键

现在研究者已经在猕猴身上初步实现了这项技术,在一只因为脊椎受损导致右腿瘫痪的猕猴的头骨下面安装一个记录装置,接触它的运动皮层,并在损伤下方的脊髓周围缝上一个柔性电极。

黑科技如何治愈了一只瘫痪的猴子?

视频时长63秒钟,流量壕任性戳

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二者之间通过无线信号连接,大脑下方的芯片可以“阅读”猕猴的意图并且将意图通过无线信号传输给接受装置,之后这个装置就会刺激猕猴的神经,通过“无线连接”的方式,越过受损脊柱传递信号。实验中,受伤后的猕猴已经可以正常在跑步机上跑步了。

目前这项技术正在美国进行小范围实验,有全身瘫痪的志愿者在接受试验后,在弹簧臂架的辅助下,已经可以自主地将手掌打开、合上,甚至慢慢地用手拿起杯子喝水。而没有这些仪器,瘫痪的志愿者,什么也干不了。

▲ 在瑞士的一家医院里,永久瘫痪的病人正在学习使用植入脊椎的刺激电极,以期能够再次行走

而这,这是大规模实验中的一小部分,相关研究人员还希望利用神经修复技术帮助更多的人恢复失去的各项感官和能力,除了治愈瘫痪,科学家希望用它来治疗失明,甚至恢复由阿尔茨海默症导致的记忆丧失。


这太科幻了,怎么可能今年就能实现呢?


其实真的有可能,现在耳蜗移植技术,也就是人工耳蜗已经非常成熟了,它的原理和刚才说到的几乎一模一样。由麦克风收集声音,之后处理器将听觉信号转换为电信号,电信号通过皮肤传递到人工耳蜗里,再转换成振动信号传导至内耳,最后被大脑感知为声音。现在已经有无数听觉丧失患者通过人工耳蜗重获听力。

与助听器等其他类型的听觉辅助设备不同,人工耳蜗的工作原理不是放大声音,而是对位于耳蜗内、功能尚完好的听神经施加脉冲电刺激

不过治疗瘫痪最大的难题在于,从实验室走向医院的过程太漫长了,如何将实验结果转化为产品?是最难的一步,靠富豪捐款才能维持的研究,是“不计成本”的,每一个发射器都是“天价”。


即便今年技术能够突破,如果想要变成普通患者就能接触的产品,研究者自己估计,还得有10到15年的时间。希望在未来,这项研究能够顺利完成,给我们一个没有瘫痪的世界。

富赜│音频

阿喂│编辑


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