重大突破：科學家讓截癱猴重新走路

10多年來，神經科學家格雷瓜爾·庫爾蒂納教授每月都在瑞士洛桑和北京之間來回飛，因為他瑞士的實驗室在聯邦理工學院，同時指導北京的一個實驗室開展研究工作。他的研究項目是治療脊髓損傷，使用的動物是猴子。

庫爾經常很幸苦，有時候他飛到北京當天就開展實驗，當天晚上就飛回瑞士。庫爾說，這是值得的，在中國用猴子實驗沒有歐洲和美國那種嚴格的監管。本周他和團隊在北京報告最新實驗結果，植入大腦的信號發射器，通過刺激脊髓無線刺激電極，實現了讓脊髓損傷猴子恢復支配下肢肌肉運動的能力，使高位截癱猴子重新獲得行走能力。簡單說，就是脊髓損傷導致大腦支配下肢運動神經元的功能喪失，這一研究通過人工無線信號讓大腦和脊髓運動神經元建立聯繫，並實現了基本功能。脊髓損傷治療是醫學難題，因為中樞神經系統屬於難以再生組織，一旦損傷往往終身癱瘓。科學家從三個方面開展研究，一個是設法讓損傷的脊髓自己修復，這個思路簡單粗暴，但難度非常大。另一個是通過外骨骼，就是給患者造一個能行走的自動化機械拐杖，這方面已經取得了比較好的進步。最新這個進展則是第三種策略，是利用人工無線信號重建大腦和脊髓的聯繫。

研究證明，癱瘓的猴子不僅能恢復行走的能力，甚至能夠負重，這對於功能恢復是十分關鍵的。巴特爾紀念研究所神經學家Gaurav Sharma表示讚歎：「這是偉大的工作！」他曾使癱瘓病人恢復手臂運動。

這項技術對於癱瘓患者來說是一個天大的好消息，庫爾在瑞士已經開始臨床試用，給兩名癱瘓患者進行了簡約版本的類似治療。

范斯坦醫學研究所生物工程師Chad Bouton是研究外骨骼系統的科學家，他認為這項研究為新生物電刺激技術開展臨床研究打開了新通路，為癱瘓患者提供了新的潛在治療策略。

這一研究項始於10多年大鼠實驗經驗，最新猴子實驗驗證了大鼠的研究結果。開始階段使用健康猴子，研究大腦發射電子信號到腿部肌肉，讓猴子在跑步機上行走。他們還研究了腰椎，這裡是大腦信號傳遞到腿部肌肉的中轉站。然後他們在脊髓切斷猴子用無線電重新創建這些信號聯繫。癱瘓猴子大腦植入微電極陣列，電極採集大腦神經元信號，解析與下肢運動有關的信號，然後將這些信號發射出去被脊柱附近的接受器接受，接收器發出刺激下肢肌肉運動神經元的信號，實現支配下肢運動的目的。

「當我們看著猴子站立起來行走，整個團隊是在房間里尖叫起來！」庫爾說。研究過程中，他們曾經經歷過多次失敗。雖然猴子的運動節奏仍然不夠完美，但是猴子的腳不再拖動，並能夠支持自身體重，這已經是非常了不起的突破。下一步他們將繼續努力，讓癱瘓的猴子不僅能行走，而且能負重繞開障礙物。祝願他們早日實現願望，給大批癱瘓的患者帶來革命性治療技術。

科學家日夜兼程為人類健康操心，作為普通人，維護好健康是每個人的基本義務，只有這樣才是對科學家對親人最大的回報。(生物谷Bioon.com)

英文原文

《Nature》

《Conceptual and technological design of the brain–spine interface》

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