走路,，本是一樁簡單的小事,，但對癱瘓病人而言,，卻是遙不可及的夢想,。記者日前從復旦大學附屬中山醫(yī)院獲悉,，已有首批3名癱瘓病人,，通過新一代用于脊髓損傷患者的植入式腦脊接口技術,，實現(xiàn)輔助下重新站立和邁步,。近日，首批第4例臨床概念驗證手術在復旦大學附屬華山醫(yī)院成功實施,。
作為連接大腦與外周神經(jīng)系統(tǒng)的“信息高速通道”,，脊髓若受到損傷，大腦發(fā)出的指令就無法傳遞給肌肉,，患者因此失去自主行動能力,。由于神經(jīng)損傷的不可逆性，目前針對脊髓損傷患者的治療手段效果有限。
復旦大學類腦智能科學與技術研究院加福民團隊新近研發(fā)的腦脊接口技術,，以微創(chuàng)手術在癱瘓病人腦部和脊髓植入電極芯片,，在大腦與脊髓間巧妙搭建起“神經(jīng)旁路”。
兩年前,，林先生因意外跌落,，導致胸椎椎體骨折并椎體脫位、腦出血,，后只能依靠輪椅生活,。去年10月他通過報名，在今年1月8日成為首位接受一次性立體定向顱內(nèi)電極置入術與脊髓神經(jīng)刺激電極置入術的患者,。
復旦大學附屬中山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任丁晶表示,，術后，林先生的身體變化快到以天計算：第1天右腿出現(xiàn)緩慢的屈曲,；第3天實現(xiàn)自主腦控狀態(tài)下的雙下肢運動,；第8天開始在站立架輔助下站立抬腿訓練；第10天在重力懸吊支撐下逐漸適應步行模式,，實現(xiàn)自主控制雙側(cè)下肢跨步,；第14天運動反應能力逐步提升，右腿能抬高跨越移動障礙物,；第15天在懸吊下獨立使用站立架行走超過5米；第49天可在懸吊下獨立使用助步器行走……
繼林先生之后,，來自河北的趙先生,、山東的溫先生分別在2月5日、2月25日成功手術,，他們也在術后次日,，開機1小時實現(xiàn)腦控抬腿。
據(jù)悉,，2023年瑞士團隊發(fā)表的論文稱,，通過采集數(shù)據(jù)、電刺激,、神經(jīng)解碼等手段連接神經(jīng)通路,，讓患者自主控制癱瘓肌肉。雖然這與加福民團隊的原理基本一致,，但方法和效果迥異：瑞士方案要在患者雙側(cè)開顱,，植入兩塊芯片，創(chuàng)面達到兩個掌心大小,，極易導致感染,。此外，腦部和脊髓的手術,，間隔長達2年,。
而加福民團隊采取微創(chuàng)手術,，將2個直徑約1毫米的電極芯片植入到運動腦區(qū)，腦部,、脊髓的手術可在4小時左右一次完成,。這是因為將過去用于腦電采集、脊髓刺激的多臺設備集合為一臺顱骨植入式微型設備,，不僅大大降低手術創(chuàng)傷,，也能實現(xiàn)采集與刺激一體化，提高腦電信號采集穩(wěn)定性和效率,。
更令團隊興奮的是,，在受試者身上發(fā)現(xiàn)了腦脊接口對神經(jīng)重塑的作用。在瑞士團隊的研究中,，腦脊接口植入手術后6個月左右出現(xiàn)神經(jīng)重塑效果,，即患者在沒有外部刺激的情況下也能自主控制癱瘓肌肉。而林先生在術后不到2周,，就已表現(xiàn)出神經(jīng)重塑效果,。
“這好比大腦與脊髓斷掉的‘路’接通后，神經(jīng)像春天萬物復蘇一般,?！倍【дf，首例患者還有諸多令人欣喜的變化：脊椎損傷感覺平面有所下移,，腳會發(fā)熱出汗,、有酥麻感，站的時候感到腿部肌肉收縮等,。
據(jù)統(tǒng)計,，我國現(xiàn)存脊髓損傷患者約374萬，每年新增脊髓損傷患者約9萬,。腦脊接口技術的新突破,，正在為癱瘓病人帶來新希望。
復旦大學類腦智能科學與技術研究院青年副研究員加福民坦言,，目前想要“廣覆蓋”還有難度：一方面,，可用于植入人體的成熟電極通道數(shù)比較少，信息量受限的情況下,，如何實現(xiàn)對人體運動解碼的實時性,、準確性是團隊面臨的最大挑戰(zhàn)；另一方面,，每個人的脊髓生理結構不一樣,，且人體運動非常復雜，站著和坐著抬腿的腦電信號都會有差異。
下一步,，加福民團隊計劃繼續(xù)聯(lián)合臨床單位,，開展更多腦脊接口臨床概念驗證工作，積累更多真實數(shù)據(jù),。同時,，將完善顱骨植入式腦脊接口微型設備，做好產(chǎn)品注冊臨床試驗準備,。
