
一項新的研究顯示,一隻因脊髓損傷而部分癱瘓的猴子能夠使用其大腦和脊髓之間的外部聯繫來控制其手臂。
即使之後脊髓損傷或中風,受傷上方和下方的神經系統接線可能保持完整。考慮到這一點,研究人員在受傷的人之間建立了人工電氣連接猴子的大腦以及其脊髓受損部分下方的區域。這使動物可以將神經信號發送到其脊髓中,以吸引其手臂肌肉。這些發現在周四(4月11日)在《神經迴路》的《雜誌》界面上進行了詳細詳細介紹。
“在遙遠的將來,可以想像,可以在大腦皮層中獲得許多信號,以觸發不同的脊柱部位的刺激,並開始恢復一些基本功能,例如Grasp和運動,” Seattle的神經科學家Eberhard Fetz是Seattle的一名神經科學家Eberhard Fetz,Seattle of Livescience。但是Fetz補充說,這項技術還有很長的路要走。 [大腦內部:穿越時間的照片這是給出的
掛上猴子
先前的研究表明猴子可以使用大腦信號控制暫時癱瘓但刺激肌肉的肌肉的電刺激,直接導致它們很快就會疲勞。在新研究中,研究人員刺激脊柱而不是肌肉,以期恢復具有上脊髓病變的獼猴的更協調的自然運動。這種病變部分癱瘓了它的上臂,使猴子無法獨立移動手指。
研究人員手術植入電極在控製手臂和手動運動的區域,在猴子大腦的運動皮層和前皮層中。他們還將電極植入猴子的脊髓中。
獼猴經過訓練,可以通過彎曲手腕肌肉在計算機屏幕上移動光標。後來,該動物接受了訓練用思想移動光標單獨通過從其大腦中的電極記錄的信號。與以前記錄單個神經元的一些研究相反,這項研究記錄了神經元組的綜合活性。
彎曲手腕
通過使用從大腦記錄的信號來控制脊髓的電刺激,研究人員在兩個區域之間創建了一個人造橋。猴子能夠使用這座橋成功彎曲其手腕肌肉以驅動計算機光標。
接下來,研究人員從猴子部分癱瘓的手臂中的肌肉中取出弱的電信號,並將其餵入脊髓中,從而產生一個自我增強的循環。
儘管這些發現僅在一隻猴子中,但他們建議大腦和脊髓之間的人造聯繫恢復四肢的控制費茲說,脊髓損壞。他說,這取決於這種方法可以實現的傷害和控制量,但這是概念驗證,即這樣的腦脊髓連接可以起作用。
“這是一步,但肯定是朝著正確方向邁出的一步,”西北大學的神經科學家李·米勒(Lee Miller)說,他沒有參與這項研究。米勒說,所證明的動作非常簡單,但“最終,脊髓刺激可能會帶來希望。”
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