一個(gè)四肢癱瘓的人如今成為第一個(gè)移植康復技術(shù)的被實(shí)施者。微芯片從大腦發(fā)出信號給肌肉,允許他活動(dòng)右手和手腕。該技術(shù)還提供了大腦如何對損傷反應的新見(jiàn)解。
兩年前,24歲的IanBurkhart來(lái)自俄亥俄州的都柏林接受了一個(gè)微芯片植入他的大腦。這讓他在實(shí)驗室連上有線(xiàn)設備時(shí),右手、手腕和手指能夠“復活”。由現在是Feinstein醫學(xué)研究所的ChadBouton領(lǐng)導的研究小組,從那時(shí)起就開(kāi)始研究Burkhart。如今他們的研究結果在線(xiàn)發(fā)表在4月13日的Nature上。
植入芯片讓癱瘓者手部能運動(dòng)
之前的研究表明當脊髓受損后,大腦進(jìn)行從“重組”——再建連接。但是這個(gè)新的研究建議當受傷后重組出現的程度可能比以前假設的要低。Bouton說(shuō):“這給了我們很多希望,當受傷后在大腦中可能沒(méi)有多少神經(jīng)的變化,我們可以繞過(guò)脊髓受損區域來(lái)恢復運動(dòng)。”之前,這樣的“神經(jīng)搭橋”已經(jīng)在猴子中做了,人的大腦信號已經(jīng)被解碼和用于驅動(dòng)機器人假肢。但是這是第一次一個(gè)人能讓自己的身體的部分復活。
從肩膀以下癱瘓的Burkhart只可以很小程度地移動(dòng)他的肩膀和肘部,因為他在19歲的時(shí)候在海灘沖浪時(shí)折斷了脖子。后來(lái)他發(fā)現在他家25分鐘路程處,俄亥俄州立大學(xué)的研究者正在開(kāi)發(fā)康復技術(shù)就決定成為微芯片植入的志愿者。
Bouton和他的同時(shí)在Burkhart試圖做手部運動(dòng)時(shí)對其大腦進(jìn)行fMRI(功能性磁共振成像)。這確定了運動(dòng)皮層(這個(gè)區域的大腦和運動(dòng)相關(guān))的精確區域。然后實(shí)施外科手術(shù)植入一個(gè)靈活的芯片,當Burkhart想移動(dòng)他的手時(shí)檢測出現的電活動(dòng),并通過(guò)電纜傳遞給計算機。機器學(xué)習算法將其轉化為電信號,并傳遞到一個(gè)包圍Burkhart右前臂的柔軟的套筒并刺激他的肌肉。他說(shuō):“這是第一天我們把它連接起來(lái),我能夠得到運動(dòng),可以打開(kāi)和合上我的手。”
自那以后,他已經(jīng)參加一個(gè)星期三次的訓練。作為結果,Burkhart現在能夠讓獨立的手指運動(dòng)和執行六個(gè)不同的手腕和手的運動(dòng),在其它事情上,他可以拿起一杯水甚至是玩以吉他為基礎的視頻游戲。
對大腦的了解
這項研究提供了對大腦適應和利用新情況的能力的了解。很有趣的是,在受傷的數年后,這些回路已經(jīng)假定為不能做什么了,卻還和手部運動(dòng)有關(guān)。
Burkhart的大腦已經(jīng)學(xué)會(huì )和他復活的手及手部肌肉協(xié)作,他已經(jīng)有了一定的控制能力。他移動(dòng)物體時(shí)保持緊握的能力已經(jīng)逐漸改善,這和他大腦的活動(dòng)顯著(zhù)改善有關(guān)。由Bouton開(kāi)發(fā)的算法及時(shí)適應這種大腦活動(dòng)的變化,對患者有效學(xué)習并微調他的動(dòng)作。
不過(guò)裝置讓Burkhart的自由受到局限性,這套系統只能在實(shí)驗室里使用,目前需要在每個(gè)開(kāi)始的部分重新校準。這個(gè)過(guò)程是耗時(shí)和相對技術(shù)化的。人們真正需要的是每天都穩定的而且不需要校準。
Burkhart也不會(huì )覺(jué)得他是被操縱的對象,系統提供了大腦與手的感覺(jué)反饋可以使他更有效地調整自己的握力,并拿起他看不到的物體。
現在還不清楚在沒(méi)有像Burkhart那樣有殘留的肘部和肩部運動(dòng)的人中,或者是那些肌肉總是收縮(這是一個(gè)比較普遍的問(wèn)題)的人中神經(jīng)搭橋是否還工作。但能夠綜合大腦信號的記錄,產(chǎn)生肌肉收縮讓手部做正確的事是進(jìn)了很大的一步。
抑制下述情況時(shí)血小板粘附和聚集: 1.不穩定性心絞痛(冠狀動(dòng)脈血流障礙所致的心臟疼痛); 2.急性心肌梗塞; 3.預防心肌梗塞復發(fā); 4.動(dòng)脈血管的術(shù)后(動(dòng)脈外科手術(shù)介入后如主動(dòng)脈冠狀動(dòng)脈靜脈搭橋術(shù),PTCA); 5.預防大腦一過(guò)性的血流減少(TIA;短暫性腦缺血發(fā)作)和出現早期癥狀(如面部或手臂肌肉一過(guò)性癱瘓或一過(guò)性失明)后預防腦梗塞。
健客價(jià): ¥12舒筋活絡(luò ),祛風(fēng)除濕。用于風(fēng)寒濕痹引起的中風(fēng)癱瘓,口眼歪斜,半身不遂,腰腿疼痛,手足麻木,筋脈拘攣,行步艱難。
健客價(jià): ¥40.41舒筋活絡(luò )。用于白脈病,癱瘓,偏癱,筋腱強直,外傷引起的經(jīng)絡(luò )及筋腱斷傷、手足攣急、跛行等。
健客價(jià): ¥56祛風(fēng),舒筋,活絡(luò ),除濕。用于風(fēng)寒濕痹引起:肢體疼痛,手足麻木,筋脈拘攣,中風(fēng)癱瘓,口眼歪斜,半身不遂,言語(yǔ)不清。
健客價(jià): ¥68安神,鎮靜,通經(jīng)活絡(luò ),調和氣血,醒腦開(kāi)竅。用于“黑白脈病”、“龍血”不調; 中風(fēng),癱瘓、半身不遂、癲癇、腦溢血、腦震蕩、心臟病、高血壓及神經(jīng)性障礙。
健客價(jià): ¥336鎮心,安神,定驚,調血。用于腦血栓,腦溢血,冠心病,肢體癱瘓,心動(dòng)過(guò)速 或過(guò)緩,高血壓,小兒麻痹,癲癇及各種神經(jīng)炎等。尤其對大腦神經(jīng)和心臟性疾病有特殊功效 。
健客價(jià): ¥185清熱解毒,醒腦開(kāi)竅,舒筋通絡(luò )。用于瘟熱、陳舊熱癥、四肢麻木、癱瘓、口眼歪斜、痹癥、痛風(fēng)、肢體強直、關(guān)節不利。對白脈病有良效。
健客價(jià): ¥45.9祛風(fēng)止痛,除濕豁痰,舒筋活絡(luò )。用于中風(fēng)痰厥引起的癱瘓,足萎痹痛,筋脈拘急,腰腿疼痛及跌打損傷,行走不便,胸痹等癥。
健客價(jià): ¥48清熱,醒腦開(kāi)竅,舒經(jīng)通絡(luò ),干黃水。用于瘟熱、陳舊熱癥、白脈病,四肢麻木,癱瘓,口眼歪斜,神志不清,痹癥,痛風(fēng),肢體強直,關(guān)節不利,對白脈病有良效。
健客價(jià): ¥41.9安神,鎮靜,通經(jīng)活絡(luò ),調和氣血,醒腦開(kāi)竅。用于“黑白脈病”、“龍血”不調;中風(fēng)、癱瘓、半身不遂、癲癇、腦溢血、腦震蕩、心臟病、高血壓及神經(jīng)性障礙。
健客價(jià): ¥210安神、鎮靜,通經(jīng)活絡(luò ),調和氣血,醒腦開(kāi)竅。用于“黑白脈病”、“龍血”不調;中風(fēng)、癱瘓、半身不遂、癲癇、腦溢血、腦震蕩、心臟病、高血壓及神經(jīng)性障礙。
健客價(jià): ¥399本品用于緩解由以下疾病引起的骨骼肌痙攣:1、多發(fā)性硬化、脊髓空洞癥、脊髓腫瘤、橫貫性脊髓炎脊髓外傷運動(dòng)神經(jīng)元病。2、腦血管病、腦性癱瘓、腦膜炎顱腦外傷。
健客價(jià): ¥22補氣活血,祛風(fēng)化痰。用于氣虛血瘀,風(fēng)痰阻絡(luò )引起的中風(fēng)癱瘓,半身不遂,口眼歪斜,痰盛氣虧,言語(yǔ)不清,足膝浮腫,行步艱難,筋骨疼痛,手足拘攣。
健客價(jià): ¥30祛風(fēng),舒筋,活絡(luò ),除濕。用于風(fēng)寒濕痹引起的肢體疼痛、手足麻木、筋脈拘攣、中風(fēng)癱瘓、口眼歪斜、半身不遂、言語(yǔ)不清。
健客價(jià): ¥33.5祛風(fēng),舒筋,活絡(luò ),除濕。用于風(fēng)寒濕痹引起的肢體疼痛、手足麻木、筋脈拘攣、中風(fēng)癱瘓、口眼歪斜、半身不遂、言語(yǔ)不清。
健客價(jià): ¥88補氣活血,祛風(fēng)化痰。用于氣虛血瘀,風(fēng)痰阻絡(luò )引起的中風(fēng)癱瘓、半身不遂、口眼歪斜、痰盛氣虧、言語(yǔ)不清、足膝浮腫、行步艱難、筋骨疼痛、手足拘攣。
健客價(jià): ¥19.9補氣活血,祛風(fēng)化痰。用于氣虛血瘀,風(fēng)痰阻絡(luò )引起的中風(fēng)癱瘓、半身不遂、口眼歪斜、痰盛氣虧、言語(yǔ)不清、足膝浮腫、行步艱難、筋骨疼痛、手足拘攣。
健客價(jià): ¥21舒筋活絡(luò )、祛風(fēng)除濕。用于風(fēng)寒濕痹引起的中風(fēng)癱瘓,口舌歪斜,半身不遂,腰腿疼痛,手足麻木、筋脈拘攣、行步艱難等癥。
健客價(jià): ¥49活血化瘀,用于缺血性腦血管病及腦出血后遺癱瘓,眼底視網(wǎng)膜靜脈阻塞,冠心病,血管炎性皮膚病,風(fēng)濕??;行小梁切除術(shù)后眼壓已控制的晚期青光眼視野縮小癥。
健客價(jià): ¥16活血化瘀,用于缺血性腦血管病及腦出血后遺癱瘓,眼底視網(wǎng)膜阻塞,冠心病,血管炎性皮膚病,風(fēng)濕??;行小梁切除后眼壓已控制的晚期青光眼視野縮小癥。
健客價(jià): ¥41活血化瘀,有改善腦血循環(huán),增加腦血流量,增加心肌對缺血、缺氧的耐受性,改善微循環(huán)的作用。用于缺血性腦血管病及腦出血后遺癱瘓,眼底視網(wǎng)膜靜脈阻塞,冠心病,血管炎性皮膚病,風(fēng)濕病。
健客價(jià): ¥19本品用于緩解由以下疾病引起的骨骼肌痙攣:1、多發(fā)性硬化、脊髓空洞癥、脊髓腫瘤、橫貫性脊髓炎、脊髓外傷和運動(dòng)神經(jīng)元病,2、腦血管病、腦性癱瘓、腦膜炎、顱腦外傷。
健客價(jià): ¥44活血化瘀,有改善腦血循環(huán),增加腦血流量,增加心肌對缺血、缺氧的耐受性,改善微循環(huán)的作用。用于缺血性腦血管病及腦出血后遺癱瘓,眼底視網(wǎng)膜靜脈阻塞,冠心病,血管炎性皮膚病,風(fēng)濕病。
健客價(jià): ¥25本品功能為祛風(fēng)濕,舒筋活絡(luò )、行氣消腫、活血止痛。適用于風(fēng)寒濕熱引起的腰、膝、肩、背疼痛難忍,四肢不遂、關(guān)節不利、癱瘓、肢體麻木等貼用。
健客價(jià): ¥8