你能想象這樣一個(gè)奇怪的景象嗎？一個(gè)癱瘓的老鼠用它兩條后腿，在計(jì)算機(jī)的控制下邁著精準(zhǔn)的步伐走路。“這真有點(diǎn)兒科學(xué)怪人的感覺(jué)，”Gregoire Courtine說(shuō)道，他是瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)的一名神經(jīng)科學(xué)家。他在近期一篇論文中，闡述了利用電子學(xué)讓癱瘓動(dòng)物恢復(fù)正常運(yùn)動(dòng)。

這項(xiàng)研究的研究人員希望嘗試用電子脈沖刺激癱瘓患者的脊髓，繼而幫助他們重新恢復(fù)行走的能力，這些信號(hào)可以替代那些通過(guò)脊髓傳遞給大腦的普通命令，因?yàn)榧棺凳軅螅瑐鬟f到大腦的行走命令也因此被中斷。

今年春天，來(lái)自路易斯維爾大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員透露，有四個(gè)多年殘疾的男人，他們的腳，臀部，腳踝，還有腳趾都能動(dòng)了，在使用了刺激脊髓的設(shè)備（該設(shè)備運(yùn)用了一種叫硬膜外刺激的技術(shù)）之后，他們甚至可以站起來(lái)。雖然他們的運(yùn)動(dòng)幅度還比較小，無(wú)法做到獨(dú)立行走，但這項(xiàng)技術(shù)能幫助他們鍛煉自己的腿，逐漸恢復(fù)一些運(yùn)動(dòng)機(jī)能。

目前，硬膜外刺激存在一定局限，因?yàn)殡娮用}沖無(wú)法刺激產(chǎn)生復(fù)雜且高協(xié)調(diào)性的動(dòng)作。另外在人體測(cè)試中，所有的動(dòng)作都需要手工控制。因此，Courtine專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了一套軟件系統(tǒng)，他先拍攝老鼠行動(dòng)的影片，并把相關(guān)圖片導(dǎo)入進(jìn)軟件之中，該軟件可以快速調(diào)整刺激類(lèi)型，產(chǎn)生同步的步伐運(yùn)動(dòng)。

這套系統(tǒng)也可以幫助人類(lèi)保持身體平衡，有節(jié)奏地走路。系統(tǒng)越完善，被刺激的癱瘓患者走路就輕松，因?yàn)榇竽X不用不斷地做出走路的決策判斷了。

為了達(dá)到理想的效果，瑞士科學(xué)家割斷了六只老鼠的脊髓，并在它們脊柱的后半部分植入了柔性電極，此外這些老鼠還被注入了一種名為血清素激動(dòng)劑（serotonin agonist）藥物，可以讓脊髓做好與腿部的溝通?？茖W(xué)家們用護(hù)具支撐住老鼠的重量，然后把它們放在簡(jiǎn)易的跑步機(jī)上，和一條設(shè)置了障礙的跑道上。

“這是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，雖然試驗(yàn)老鼠的大腿完全麻痹了，但仍可以實(shí)時(shí)調(diào)整腿部運(yùn)動(dòng)。”Courtine說(shuō)道。每只老鼠至少連續(xù)走了一千步，并成功通過(guò)了為它們?cè)O(shè)計(jì)的樓梯。Courtine團(tuán)隊(duì)希望明年可以把這套系統(tǒng)用在人體測(cè)試。“我們的想法是把這套軟件系統(tǒng)應(yīng)用在殘疾人康復(fù)上。”現(xiàn)有證據(jù)顯示，脊髓和大腿的持續(xù)鍛煉，可以幫助大腦恢復(fù)曾被切斷的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系。

要讓癱瘓患者實(shí)現(xiàn)自主行走，硬膜外刺激技術(shù)仍然有很長(zhǎng)一段路要走。患者希望可以自己控制運(yùn)動(dòng)，這意味著未來(lái)，該系統(tǒng)需要在自動(dòng)程序與用戶(hù)自主選擇運(yùn)動(dòng)之間找到一個(gè)平衡。

Courtine表示，他們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)腦機(jī)介面，希望在大腦的運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)中植入電極，記錄人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)意圖，最終實(shí)現(xiàn)讓患者自己控制脊髓刺激器，并按照自己的想法走路。