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电子植入物历史性首次帮助瘫痪男子再次行走

革命性的无线设备可以读取脑电波并向脊柱发送指令以移动正确的肌肉,这让他只需想一想就能恢复自然的活动能力。

2011 年,Gert-Jan Oskam 在一场摩托车事故中导致腰部以下瘫痪。 现在,多亏了革命性的新技术,神经科学家让他重新控制了自己的下半身。

“12 年来,我一直在努力重新站起来,”他在新闻发布会上说。 “我已经学会了如何正常、自然地走路。”

在一个 根据一项研究, 发表在杂志 自然,瑞士研究人员详细介绍了该设备的功能,简而言之,它在 Oskam 的大脑和脊柱之间提供了一个“数字桥梁”,绕过了任何受伤的部分。

这使他能够在助行器的帮助下站立、行走、爬楼梯和登上陡峭的斜坡。

植入植入物一年多后,他仍然保留了这些能力,并且实际上已经显示出神经功能恢复的迹象,即使在植入物关闭时也能拄着拐杖行走。

传感器

教授解释说:“我们能够做的是通过数字桥在大脑和控制腿部运动的脊髓区域之间重新建立通信。” 格雷瓜尔·库尔廷 瑞士联邦理工学院(EPFL),它运行一个长期计划来开发脑机接口以克服瘫痪。

“该系统可以捕捉 Gert-Jan 的想法,并将这些想法转化为对脊髓的刺激,以重新建立自愿的腿部运动。”

该系统(尽管令人鼓舞)仍处于试验阶段,其工作原理是通过脊柱中的第二个植入物以电子方式将 Oskam 的思想传输到他的腿和脚。

它使用无线信号将大脑与肌肉重新连接起来,这些肌肉在脊髓神经受损时变得无用。

这与之前的试验有所不同,在该试验中,Oskam 与一台计算机相连,该计算机向他的脊椎发送有节奏的步行步数的再现,尽管该运动非常机器人化,必须由按钮或传感器触发。

科学家 t 监测大脑

在此更新中,电极安装在 Oskam 的 当他试图移动他的腿时检测神经活动。

读数然后由一个处理 人工智能解码器 将它们变成脉冲,发送到脊柱中的其他电极,激活神经和肌肉以产生预期的运动。

该算法能够解释每次肌肉收缩或放松的方向和速度的细微变化,并且由于信号每 300 毫秒发送一次,Oskam 可以根据有效和无效的方法快速调整策略。 它似乎也促进康复。

Courtine 教授说:“脊髓损伤已经过去 10 多年了。”

'想象一下,当我们在脊髓损伤几周后应用数字桥时。 恢复的潜力是巨大的。

该图显示了大脑和脊柱中的植入物如何帮助将信号传递到腿部的神经细胞

根据研究,帮助 Oskam 恢复自然活动能力的手术涉及外科医生在他头骨两侧各切两个圆孔,直径 5 厘米,位于大脑运动受控区域上方。

然后,他们将两个圆盘形植入物插入到连接在他头上头盔上的两个传感器中。

“我以前觉得系统在控制我,但现在我在控制它,”Oskam 说,他指的是之前基于计算机的项目。

Courtine 教授说:“看到他如此自然地走路真是令人感动。”他的最终目标是将该技术小型化并将其商业化,以便在人们的日常生活中使用。

“这是对以前可用内容的范式转变。”

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