瑞德意法中英美联合研究获突破：无线神经接口使瘫痪猕猴恢复行走
本研究制作的神经接口原理图。
Capogrosso et al.
本周《自然》发表的论文A brain–spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates报告了来自瑞士、德国、意大利、法国、中国、英国和美国的联合研究团队开发的一种最新装置——可植入体内的大脑-脊柱无线接口。它让猴子在发生脊髓损伤后最短仅用6天就恢复了瘫痪下肢的运动能力。该装置采用的元件已经获批可用于人体研究，标志着人们向临床测试这种方法治疗人类半身不遂的有效性又迈进了一步。
脊髓损伤会引起脑和肢体之间的神经联系被损坏甚至切断，从而导致瘫痪。每年约有25万至50万人因脊髓损伤落下持续数十年的残疾。现在的研究通常使用电极，绕过脊椎直接将大脑运动皮层的对应区域和瘫痪肢体的神经相连。在过往研究中，使用从参与规划并执行运动的脑区所破译的信号，有可能控制机械臂或假手的运动，包括一例病人瘫痪的手。但是，这种方法是否能够恢复行走过程中复杂的腿肌激活模式和协调性，此前并未得到研究。
正常猴子走路时，腿部肌肉接收到脑部传来的屈伸控制信号图。红色代表肌肉舒张，蓝色代表收缩。
Courtine et al.
该国际研究团队开发出一种大脑-脊柱无线神经接口，破译来自控制腿部运动的运动皮质区的信号，从而刺激植入在脊髓下部“热点”的电极，这些“热点”调节腿肌的屈伸。作者在两只因局部脊髓损伤而导致一条腿瘫痪的猕猴身上进行了测试，一只在没有训练的情况下，在伤后一周内即恢复了瘫痪下肢的部分运动能力，包括在跑步机上和平地上，另一只经过两个星期恢复到相同水平。
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=a0344skk9sr研究者对这种新型装置的介绍。
视频来自瑞士洛桑联邦理工大学
在相应的新闻与观点文章Neural interfaces take another step forward中，英国纽卡斯尔大学的Andrew Jackson表示，神经接口要能够稳定长期接受脑部信号的话，仍然有很多关键的技术问题需要克服，而本研究并未详述关于平衡能力等运动技能的恢复情况。但这一进展依然是神经界面研究的一大步。考虑到近年来其它神经接口在猴子到人之间的快速转化，“我们有理由推测，在2020年之前，我们将能够看到大脑-脊髓界面的首次临床展示。”
研究带头人之一，瑞士洛桑联邦理工学院的Grégoire Courtine表示，这项研究有相当一部分是在北京的实验室内进行的，十几年来他频繁往返于洛桑和北京的两个实验室之间。中国对灵长类动物实验的规制和欧洲相比更加宽松，他认为，中国对于这类试验抱有的积极态度将为该国的转化医学研究提供丰富的成果。ⓝ
点击“阅读原文”阅读《自然》新闻对该研究的进一步报道
↓长按并提取二维码阅读相关新闻与观点文章
Spinal cord injury: Neural interfaces take another step forward
↓长按并提取二维码以阅读论文
A brain–spine interface alleviating gait deficits after spinal cord injury in primates
相关文章
神经接口的发展在人类身上已有不少研究进展，比如宾夕法尼亚大学的这项研究就让一位高位截瘫男子重新获得了使用手的能力。
点击此处阅读：黑科技！机器学习和神经科技让四肢瘫痪男子重获手部运动能力
不仅是手，还有脚和外骨骼。在里约奥运会结束后不久，世界各地的电子义肢研发者也举办了一场属于他们自己的科技大比拼。
http://www.nature.com/news/welcome-to-the-cyborg-olympics-1.20353
nature.com 官方微信
中国及世界科技出版业有哪些最新动态？
如何在Nature及其子刊上发表论文？
自然科研有哪些新的产品及服务适合你？
长按二维码关注我们。
微信号：macmillan-nature