“每年因意外事件、中风、脊髓疾病等原因导致的瘫痪事例不胜枚举。瘫痪给患者乃至家庭都带来巨大的影响。技术的快速发展已经开始改变这种局面。近期陆续报道了一些新技术已经能够让瘫痪患者实现行动自由。”

在一个遥远的小镇上，住着一位名叫杰克的年轻人。他曾经是一个充满活力和梦想的青年，热爱运动，喜欢户外探险。然而，命运却在他20岁那年突然对他做了一个恶作剧。一场意外的车祸，让他失去了双腿的知觉，从此瘫痪在床。

杰克的生活从此发生了翻天覆地的变化。他不再能像以前那样奔跑、跳跃，甚至连走路都成了一种奢望。他的心中充满了绝望和无助，甚至开始怀疑自己的价值。

如果杰克接受最新的恢复技术，他还会绝望吗？下面说说最新的一些瘫痪运动恢复治疗技术。

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脊柱植入物让Roccati立刻能够站起来行走

2017年一场摩托车事故使Roccati遭受毁灭性的脊髓损伤，下半身完全瘫痪。2020年，Roccati接受了手术，腹部被植入心脏起搏器，脊髓中植入刺激器，精准定位针对与激活躯干和腿部肌肉相关的脊髓区域。

脊柱刺激器与软件匹配，允许患者通过软件程序来设置运动模式并通过小型遥控器来自行操作。遥控器会将患者的运动指令无线传递给起搏器，后者发出电脉冲刺激脊柱植入物，从而实现各种运动。

Oskam接受脊柱刺激器后行走

2022年《Nature Medicine》发表了这项研究成果，报道包括Roccati在内的所有三名患者在手术后均能够立即站起来行走。在打开刺激的情况下，Roccati能够站立2小时，行走1公里。

在2022年的晚些时候，《Nature》发表了另一项研究，9名患者接受类似手术后也都迅速恢复了站立和行走的能力。

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大脑植入物让Oskam更自然行走

今年5月发表在《Nature》上的一项研究介绍了40岁的Oskam。他11年前在中国骑自行车时不幸因交通事故导致骨髓受伤，下半身完全瘫痪，无法行走。

和Roccati相似，Oskam先在背部植入了一个脊柱刺激器，通过机械刺激腿部运动。虽然实现了行走，但他感觉到行走机械、僵硬。

为了让行走更自然，Oskam最近接受了另一种手术，在他大脑运动中心上方植入一个芯片，用于接受大脑控制运动的信号。这个大脑植入物会将运动信号无线传输到他之前的脊柱刺激器，然后刺激腿部肌肉发挥作用。通过模型训练，大脑植入物能够快速解码髋关节、膝关节和踝关节等部位的运动信号。

Oskam接受大脑植入物后步行

现在Oskam可以随心所欲在不同的地形上行走，一次步行100到200米，并且可以不用手站立两三分钟。并且，脊柱刺激促进神经恢复，触发新神经连接的生长。即使植入物关闭，他也能够拄着拐杖走路。他说：“现在我能够通过我的思想控制刺激和运动。”

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思想操控电动轮椅

脑机接口与人工智能结合为瘫痪患者带来新的自由。来自于美国德克萨斯大学的研究团队近期报道了一项研究成果：不用脑部手术和脑机接口，严重瘫痪患者就可以尝试用他们的思想来操纵电动轮椅。

通过戴上电极帽，几个四肢瘫痪的患者就能够引导他们的轮椅通过充满障碍的病房。四肢瘫痪的患者试图想移动他们不受控制的身体部位，比如手或者脚，电极帽通过捕获他们的脑电波信号，利用计算机程序智能分析并转化为轮椅的运动指令，使轮子以不同的速度移动或者自行转弯。

完全瘫痪患者引导轮椅穿过房间障碍

在三名参与者训练过程中，其中一名参与者能够以95%的准确率驾驶轮椅，另一名参与者的准确率高达98%。参与者训练时间更长时，轮椅控制准确率更高，同时也会带动脑电波模式发生明显的变化。

这是首个实现了不用接受脑部手术，不用在大脑中植入电导线，即可用患者思想驾驶轮椅的非侵入性研究，极大地降低了在大脑中永久植入电极以及神经外科手术的风险。

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手臂和手也能自由活动了

瘫痪患者离实现自由行走越来越近，但上肢瘫痪很少受到关注，因为恢复上肢功能具有更大的挑战性。

今年2月《Nature Medicine》上介绍了33岁的Redulic。她在20多岁时出现中风，左侧肢体完全瘫痪，无法抬起左胳膊，也无法完全张开左手，自然无法完成系鞋带、开锁等生活琐事。

Redulic接受脊柱刺激器后上肢运动恢复

来自美国的研究人员在Redulic颈部脊髓中植入刺激器。一旦刺激打开，电极就会将电脉冲传递到用于控制手臂和手的目标神经细胞。一旦刺激打开，Redulic就能够很好地移动手臂和手抓握物体、开锁、切牛排、吃饭等。

今年8月，来自瑞士的研究团队进行了另一项上肢运动功能恢复手术。与Oskam后期接受的手术相似，研究人员在上肢瘫痪的患者颈椎中植入神经刺激器并在大脑运动区域植入无线脑机接口。

神经刺激器

同样地，大脑植入物与脊柱神经刺激器协同工作，利用人工智能解读瘫痪患者大脑的运动意图，然后刺激脊髓将它们转化为行动。

这项试验性临床研究似乎“成功地使患者瘫痪的手臂、手和手指复活”。研究人员认为“这是有史以来人类第一次成功植入装置实现脊髓损伤后的手臂和手指移动。”

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写在最后

随着技术的发展，瘫痪患者越来越有可能恢复正常的运动功能。但不管是行走自由，还是恢复上肢的运动，受伤的脊髓并没有修复，只是绕过脊髓损伤的水平，通过先进的植入技术和人工智能重建大脑与神经根之间的联系。

在2023年9月底《Science》上发表的一项研究中，研究人员利用基因疗法在动物实验中首次实现了脊髓损伤后的再生和活动能力的恢复。如果将这种神经纤维再生技术与脊髓电刺激技术结合，有可能更大程度地提高脊髓损伤后的运动能力。

更多瘫痪功能恢复内容，可点击下列文章进一步了解：

深部脑刺激让中风患者手脚重获自由，患者的故事，这是“世界上最伟大的感觉”

新的脑机接口，让瘫痪者自由“开口说话”

这是一个激动人心的研究，脊髓损伤也能恢复？

参考文献
Science. 2023 Sep
Nature. 2023 May
Nat Med. 2023 Feb
iScience. 2022 Dec
Nature. 2022 Nov
Nat Med. 2022 Feb

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