一項(xiàng)研究為癱瘓病人帶來(lái)了希望。研究人員通過(guò)核磁共振成像腦部掃描確定了與手部運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)有關(guān)的區(qū)域,從而使兩名癱瘓患者恢復(fù)了觸覺(jué),其中一人還能用意念控制并感受到機(jī)械臂。有朝一日,這種方法可以幫助脊髓損傷患者更好地進(jìn)行日?;顒?dòng)。近日,這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志。

癱瘓病人可以用意念控制機(jī)械臂-肽度TIMEDOO

參與者之一的Scott Imbrie正在用意念控制機(jī)械臂? ? 圖源:Charles? Greenspon

以前也有人嘗試通過(guò)腦刺激來(lái)恢復(fù)觸覺(jué),但都收效甚微。瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的Giacomo Valle說(shuō):“當(dāng)你觸摸一個(gè)表面時(shí),你會(huì)感覺(jué)到它的紋理、邊緣和弧度。你會(huì)感覺(jué)到你的手相對(duì)于表面的運(yùn)動(dòng)。這些都是非常基本的觸覺(jué)?!?/p>

為了喚起更豐富的感覺(jué),Valle和他的同事們與兩名因脊髓損傷導(dǎo)致半身不遂的患者合作開(kāi)啟了這項(xiàng)研究。研究人員讓這兩人想象擺動(dòng)手指,感受手指的感覺(jué),同時(shí)用核磁共振成像儀掃描他們的大腦。他們大腦中哪些區(qū)域在做這些運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)亮,研究小組隨后在相應(yīng)區(qū)域植入了數(shù)十個(gè)微小電極。

研究人員對(duì)與手部運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)相關(guān)的腦細(xì)胞進(jìn)行電擊,從而確定了讓參與者感覺(jué)自己拿著罐子、筆或球的信號(hào)。他們還確定了模仿物體在手指間移動(dòng)的信號(hào)。參與者之一的Scott Imbrie說(shuō):“這讓我大吃一驚。因?yàn)槲乙呀?jīng)有幾十年沒(méi)有如此清晰地感受過(guò)物體了?!?/p>

為了驗(yàn)證這種方法能否幫助完成日常任務(wù),研究人員將Imbrie的電極連接到一個(gè)握住方向盤(pán)的機(jī)械臂上,讓他觀看一輛沿著筆直道路行駛的虛擬汽車(chē)。

研究人員將電信號(hào)傳入他的大腦,模仿方向盤(pán)突然向左或向右移動(dòng)的動(dòng)作,然后要求Imbrie用意念抵消這些動(dòng)作,將大腦信號(hào)傳給機(jī)械臂,使汽車(chē)保持在軌道上。Imbrie在80%的時(shí)間里成功地讓汽車(chē)保持在軌道上。他說(shuō),感覺(jué)機(jī)械臂就像是自己的一部分。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對(duì)第二名參與者執(zhí)行同樣的任務(wù)。

Valle希望這種方法有朝一日能幫助癱瘓病人使用機(jī)械臂進(jìn)行日?;顒?dòng),如做飯和購(gòu)物。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Silvestro Micera說(shuō):“對(duì)于脊髓損傷的人來(lái)說(shuō),這可以讓他們獨(dú)立生活。這一切可能會(huì)在短短幾年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)?!?/p>

“不過(guò),這項(xiàng)研究成果還不能普及到大多數(shù)癱瘓病人。因?yàn)檫@需要一位非常優(yōu)秀的神經(jīng)外科醫(yī)生才能把這些東西植入大腦,而且費(fèi)用將高達(dá)數(shù)千美元。”Micera說(shuō)。

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1126/science.adq5978

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)