北京
本文来自微信公众号：生物世界（ID：ibioworld），作者：王聪
早在 30 年前，就有临床前和临床研究表明，在腰骶脊髓上进行硬膜外电刺激（ESS）可以恢复脊髓损伤患者的的行走能力。但这需要数名理疗师的协助，经过数月高强度训练才行，而且成功案例极其有限。如果将这些复杂的、罕见的案例转化为一种可普遍应用的治疗方法，是一个巨大的挑战。
近几年，瑞士洛桑联邦理工学院 博士和洛桑大学医院神经外科医生 发展了这一技术，通过硬膜外电刺激（EES）重新激活脊髓神经元，帮助数十名完全瘫痪的脊髓损伤患者恢复独立运动能力。
2023 年 11 月 6 日，、、 等人在国际顶尖医学期刊 Nature Medicine上发表了题为： 的研究论文【1】。
该研究通过植入神经假体进行针对性脊柱硬膜外刺激，改善了一名因帕金森病造成严重运动障碍人士的步行和平衡能力。这项研究凸显出使用神经假体装置治疗帕金森病患者运动障碍的潜力。
约 90% 晚期帕金森病的患者会发生运动障碍，包括步态障碍、平衡问题和冻结步态发作。这些障碍降低生活质量，增加相关疾病的严重程度，而且现有疗法不太有效。对腰骶脊髓针对性的硬膜外电刺激（EES）可以调节控制移动动作的神经活动，近年来的研究显示，该技术能够恢复因脊髓损伤致瘫痪人士的站立和走路功能。
在这项研究中， 等人开发了一种基于硬膜外电刺激（EES）的神经假体，恢复帕金森病患者走路中被扰乱的腿部神经的自然激活。
经过非人灵长动物模型对该神经假体的广泛验证，研究团队开始了该方法的首次人体试验，被试是一位 62 岁的男性，已患有帕金森病 30 年，他在经过药物和深部脑刺激治疗后，仍有严重的运动障碍。
研究团队首先生成了 EES 靶向的脊髓区域定制化解剖图，指导精准外科手术植入神经假体。随后用患者穿戴的无线传感器检测移动意图，触发 EES 激活腿部神经产生自然的步行动作。
研究结果表明，植入的神经假体改进了被试的步行和平衡障碍，他进一步报告了生活质量的显著改善（患者现在已经使用该假体两年，每天约 8 小时）。
▲图｜神经假体减轻了帕金森病患者的步态障碍、平衡问题和冻结步态发作频率，提高了生活质量，并支持帕金森病患者在社区环境中的活动能力
这些初步结果表明，针对性 EES 对于治疗帕金森病患者中常见的行动障碍可能是一个有潜力的治疗选择。但这是一个概念验证研究，只有一名被试参与，还需要在更大的临床试验中进一步研究，以验证这一方法的有效性。
2018 年 10 月， 和 开发了一种靶向神经技术，通过硬膜外电刺激（EES）重新激活脊髓神经元，让 3 名慢性截瘫患者重新获得了行走的能力，该研究以封面论文形式发表于 Nature 期刊【2】。
2022 年 2 月 8 日，该团队在 Nature Medicine 期刊发表论文【3】，开发了由人工智能软件控制的个性化脊髓电刺激电极，在植入后通过电刺激激活躯干和腿部肌肉的脊髓区域，3 名完全瘫痪的脊髓损伤患者，在接受治疗后几小时，就恢复了独立运动能力，能够站立、行走、骑自行车、游泳和控制躯干运动。
2022 年 11 月，该团队在 Nature 期刊发表论文【4】，通过硬膜外电刺激（EES）帮助 9 名因脊髓损伤引起的严重或完全瘫痪的患者成功恢复行走能力，并明确了脊髓神经重塑过程中发挥关键作用的神经元类型，该研究增进了我们对瘫痪后如何恢复移动能力的认识。
2023 年 5 月，该团队在 Nature期刊发表论文【5】，开发了一种脑-脊髓接口（BSI），能让大脑和参与行走的脊髓区域连接起来，该设备可在几分钟内完成校准，能维持一年以上的可靠和稳定运行。该设备成功帮助慢性四肢瘫患患者自然控制腿部在站立、行走、爬楼梯甚至是经过复杂地形时的运动。更重要的是，该 BSI 支持的神经康复能促进神经修复，即使 BSI 关闭，患者也能重新掌握用拐杖在地面行走的能力。这种在大脑和脊髓间搭建数字桥梁的概念或有助于改善对神经系统疾病导致的运动障碍的治疗。
论文链接：
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3.
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