智能无线设备植入瘫痪猴脑,重新实现行走

发布时间:2017-11-11 作者:维新高掌柜

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文I 维新高掌柜

智能无线设备植入瘫痪猴脑,重新实现行走

科技改变人类的生活,其中一个很重要的方面就是在科学家们的长期努力之下,再辅助于现在的智能科技手段解决一些长久以来困扰人类的疾病。近日科学家们通过无线脑植入物实现了帮助患有麻痹症的猴子重新实现了行走。

智能无线设备植入瘫痪猴脑,重新实现行走

小儿麻痹症曾经被认为是一种永久性的疾病,其病理是由于是大脑和脊髓之间的神经信号断裂导致其永远不能被修复。但在过去几年中,通过更好地了解大脑的神经线路,使科学家们意识到这种永久性的情况可以通过恢复信号断裂区域的运动来进行治疗。现在,研究人员采取了另一种办法:将一个微小的无线设备植入到一个瘫痪的猴子,帮助它重新控制以前瘫痪的的腿,使它能够再次走路。这个研究成功最大的意义在于可以为为人类创建类似设备从而实现对于人类麻痹症的治疗,为那些身患小儿麻痹而身陷残疾的人群带来福音。

当一个人瘫痪时,帮助指示肌肉移动的大多数神经元被损坏。这使得大脑不能向这些肌肉群发送信号,并且告诉他们移动。但如果有一种方法可以帮助身体来修复这几个完整的神经元,他们就可以恢复连接并且重新获得移动的能力。

智能无线设备植入瘫痪猴脑,重新实现行走

在新的研究中,研究人员将微小的无线设备植入两只猴子的大脑中,这两只瘫痪的猴子都是后腿失去了作用。该装置记录来自大脑控制运动的运动皮质的神经信号,并将这些信号发送到计算机。然后计算机将这些信号翻译成连接到脊髓中的一组神经元的电极可以理解的语言。

智能无线设备植入瘫痪猴脑,重新实现行走

这个成功只是在过去几年中取得的几项成就之一,但这项技术是独一无二的。新技术所使用的设备是一个“闭环刺激”,它可以实时解释大脑信号。目前在瘫痪的人群中使用的装置是开环的,意味着它们需要反复刺激以激发或唤醒可能在患者的损伤中存活的神经元,这种开环的方法加强了这些神经元。但是闭环系统却是直接加强;了脑和脊髓之间的神经元的整个网络连接。

目前这个成功的概念验证实验虽然取得了巨大的进步,但是创建适合人类的大脑和计算机之间的接口的工作还未完成。目前使用的系统是成功的只允许一些大的肌肉运动,例如移动腿走路,但它不会允许更精细调整的运动,如行走方向的变化或使一个人能够保持平衡的行走。随着研究的进步,科学家将需要更好地了解这些微调运动如何工作,以及如何使用无线设备触发它们。

虽然还有大量的后续研发工作要进行,但是在猴子身上的实验的成功这足以让那些由于患小儿麻痹而无法行走的人群看到希望。


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