借助神经假体，瘫痪患者首次移动自己的手臂

来自美国俄亥俄州的William Kochevar，因10年前一次事故造成肩膀以下全部瘫痪，不过他现在已经能够慢慢的移动他的右手和右手臂了，这对他来说简直不可思议。

使Kochevar可以再次移动手臂的装置是个“神经假体”，由2个植入他的大脑运动皮层的记录芯片和36个植入手臂的电极组成。

现在，他每周都会去位于俄亥俄州的一个实验室，在哪里，他的大脑信号通过芯片采集然后被发送到胳膊上，这样他就可以实现一些简单的自主动作。Kochevar说，“这简直太神奇了”。

经过科学家们的不懈努力，他终于可以用咖啡杯喝咖啡并且可以自己吃土豆泥，即使他的胳膊仍需要依靠一个外在的机械装置提供一些支撑力。他说，“最大的问题是我不能靠自己上下活动胳膊。”

在之前的研究中，研究人员已经通过植入式脑电极使实验动物和十几个人用意念来直接控制电脑光标或机械臂。现在研究人员正在尝试将脑机接口与功能性电刺激相结合，或者直接用脑电刺激肌肉。

根据《柳叶刀》近日的报道，该实验的领头人，来自凯斯西储大学的生物医学工程师Bolu Ajiboye表示：“我们所做的不过是绕过脊髓损伤。”

去年，另一个研究小组利用植入式脑电极恢复了一名实验者的部分手部活动。

当正常人活动的时候，大脑就会以电脉冲形式产生想法或者命令，然后通常通过脊髓传递到四肢。但像Kochevar这样遭受严重脊髓损伤的人，这个通路就被打断了。

为了绕过该损伤，Ajiboye将两个芯片植入Kochevar的大脑来测量当他想要活动时相关神经元是如何放电的。这些脑电信号经过算法处理后，被传递到在Kochevar上下臂中植入的电极。

Kochevar说，“刚开始我必须非常费力的去想如何使它工作。现在我仍然需要想，但不需要那么刻意了。”

现在Kochevar手臂的活动还非常受限，并且也很慢。来自匹兹堡大学的神经生物学教授Andrew Schwartz说，想实现更复杂或流畅的手臂运动需要复杂的肌肉协作，科学家们必须更好地将人的想法翻译成复杂的肌肉信号。

Schwartz教授提到，“使肌肉收缩与预期运动保持一致是非常困难的。他们在这一点上可能还没有做的那么好。”

这也是脑接口还未能被应用于实践的原因之一。以Kochevar为例，大脑和肌肉的植入电极是通过架在他头顶上方的两个基座相连接，然后接入到一台计算机，那些脑电极本身在一到四年后有可能会停止信号记录功能，患者们可能不会想承担这样的风险来植入如此短寿命的脑电极。