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脊椎植入电子装置后,三名瘫痪的患者能重新走路了
这种治疗方案仍处于试验阶段,尚不确定是否对其他完全或局部瘫痪的患者同样有效。
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大卫·姆泽(David Mzee)在 2010 年摔断了脖子。当时他是苏黎世的一名大学生,也是个喜欢冒险、乐于交际的运动员。他在练习蹦床时意外落地,摔到了泡沫垫上,但用他的话来说,“泡沫垫没起作用”。
本周三,据科学家宣布,现年 33 岁的姆泽和另两位病人已能在类似起搏器的植入体帮助下自主行走,不过他们可以坚持的时间还很短,走路姿势也较为僵硬。此前,三人的脊椎都曾经严重受损,失去了行走能力。
下肢不幸瘫痪会改变人的一生,科学家一直在寻找医治途径,此次突破则是他们取得的最新成果。最近的几项研究都通过对脊髓进行电流刺激,使彻底瘫痪或局部瘫痪的患者恢复了活动能力。
这篇发表在《自然》杂志上的报告首次阐述了电极刺激疗法,通过植入式电极对肌肉发出有针对性的刺激信号。刺激装置其实粗略模仿了人体的信号传送机制,只有在需要时才会打开。
这种治疗方案仍处于试验阶段,尚不确定是否对其他完全或局部瘫痪的患者同样有效。三位患者在接受临床试验前腿部都有一定知觉,而且他们需要经过数月的强化训练才能迈出僵硬的第一步。目前他们仍需轮椅代步,其中两人可以使用助行器四处走动。
在没有电极刺激的情况下,三人都学会了牵动原本绵软无力的肌肉,这说明电极可以促使神经再生。
姆泽表示:“开始一切都很新鲜,当然也很让人激动。但是要取得进步,就得付出很大的努力。每次做完康复训练后,我回家吃点东西就直接上床睡觉了。后来完成动作变得越来越容易,我最大的进步是能脱手在跑步机上迈出步子了。我都很多年没这样走路了,感觉真的很棒。”
华盛顿大学脑科学家切特·莫里茨(Chet Moritz)并未参与此次研究,但他对研究结果大为称赞。
莫里茨说:“让人激动的是,这些发现给我们带来了希望,脊髓损伤可以治愈,患者在一定程度上可以恢复行走能力。而且在刺激装置关闭的情况下,仍旧可以完成许多动作。”
也有一些研究人员认为,此次研究规模较小,参与实验的病人只是局部瘫痪。美国凯斯西保留地大学(Case Western Reserve University)医学院的物理医学及康复学教授金伯莉·安德森博士(Kimberly Anderson)表示:“要让这一临床试验变成标准疗法还有很长的路要走。”不过她也承认这种疗法有很大的潜力。
近年来,研究人员通过在大脑皮层运动区内植入电极,从而解码神经信号,帮助肢体瘫痪的人类和灵长类动物恢复运动能力。还有一些科学家正在研究神经生长因子,在患者受伤的部位注射化学物质,促进神经修复。
最新研究报告的作者来自瑞士洛桑的联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology)。他们此前的研究表明,通过连续电流刺激控制肌肉的脊髓,后腿失去知觉的实验鼠经过训练可以再次奔跑。其他研究团队最近也宣布,持续的刺激可以让人类患者恢复一定的行动能力。
不过,新研究的作者在最新一期《自然·神经学》月刊(Nature Neuroscience)上发表的一篇论文中指出,对人类而言,持续刺激似乎会发出矛盾的信号,只激活一部分肌肉,而使另一部分不知所措。
在此次临床试验中,三名患者比以往多数患者进步都快,但他们的伤势也相对较轻。
最新论文的第一作者格雷瓜尔·库尔蒂纳(Gregoire Courtine)表示:“现在关键是要完善这项技术,优化神经连接的位置。已经很多年没走路的话,你就得重新学习走路。”
治疗一开始,患者需要先接受手术。医生会在患者腰背部受伤的脊髓表面植入一小片电极,电极则与腹部一个类似起搏器的装置相连。
植入的装置打开时,会对个别肌肉产生电流刺激。抬起膝盖的动作对应一组神经信号,向前迈步则对应另一组信号。事实上,植入体产生的刺激也即患者受伤前本身会释放的信号。库尔蒂纳医生表示,患者得在跑步机上用双手支撑着练习,进行高强度的训练,随着时间推移,这种刺激似乎会通过没有受到伤害的神经传导到大脑的运动皮层。
“在基于动物的研究中,大脑重组的规模相当庞大。从运动皮层到脑干都形成了许多新的联系。”库尔蒂纳医生认为,这在人类身上也是有可能的。
自从下肢瘫痪后,姆泽就开始玩轮椅橄榄球,很快就成了国家队的一员。这次受伤也让他开始了自己的研究,他从一名医生那儿得知了洛桑的项目和动物实验,一听说将会对人类进行临床试验就马上报了名。
姆泽表示:“很难说接下来会发生什么。接下来我应该要迈出一大步,问题是要控制好躯干。我身体平衡度不是很好。我想在家里安装一套辅助设施,多做些康复训练,但这个很贵。没有支撑的话,我还是站不稳。”
尽管如此,康复训练还是至关重要。事实证明勤奋、汗水和努力对许多患者都很有帮助。安德森博士表示:“我们很早就知道,康复训练针对局部瘫痪的病人是有效果的。问题在于有没有接受治疗的机会。许多保险公司都不会对长期康复训练买单,所以大多数局部瘫痪的患者都无法恢复到最佳状态。”
翻译:熊猫译社 智竑
题图版权:Jean-Baptist Mignardot
© 2018 THE NEW YORK TIMES
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