在四肢失去感覺或運動的個人很快可能會發現恢復的希望 - 這要歸功於使用機器人技術,虛擬現實和腦機界面(BMI)的新輔助技術。
據報導,使用機器人技術和VR進行了為期12個月的神經康復計劃後,八名截癱患者均遭受了脊髓損傷,均恢復了感覺和運動能力。
結果是記錄在一項發表在一項開創性的研究中科學報告,補充有關這種康復(借助機器)是否導致患者的臨床恢復是否急需的信息。
研究人員指出,多年來,機器人援助,電刺激和體重支持系統提供了方法協助截癱患者運動。
該研究指出:“然而,這些方法都沒有產生神經功能的臨床一致性改善。”
如今,涉及大鼠和猴子的實驗以及人類受試者也參與了臨床研究,使BMI成為恢復感覺和運動能力的替代療法。
為期一年的基於機器的培訓幫助研究對象,年齡在3至13歲之間,恢復了軀體感覺和自願性肌肉控制,所有這些都表明了實際的神經系統改善。這些包括能夠感知細或粗糙的觸摸或在局部區域感到疼痛的能力。除了恢復感覺外,患者還顯示出BMI恢復受脊髓損傷影響的關鍵肌肉後的步行能力提高。
“如果您用別針或刷子觸摸他們……他們會感覺到他們以前從未經歷過的東西,”杜克大學神經工程中心的Miguel Nicolelis教授,告訴英國廣播公司。 Nicolelis領導了這項研究。
神經居住的工作原理
團隊的再次行走神經康復計劃結合了VR的沉浸式技術,機器人體重支持步態系統的輔助技術以及腦控制的,有傳感的機器人外骨骼。
培訓包括讓患者坐下或站立在VR療程(監測大腦活動的地方),在跑步機上行走或保持在地球軌道上,以及其他身體和神經學刺激的活動。
例如,在VR課程中,患者能夠在接受視覺效果反饋的同時控制人體頭像。
研究人員指出:“在整個方案的整個應用過程中,活動的複雜性隨著時間的推移而增加,以確保心血管系統穩定性和更好的患者姿勢控制。”
經過全面的神經檢查後,所有八名患者意外表現出明顯的臨床改善。
觸覺反饋和機器人步態訓練有助於豐富神經康復。這表明研究中使用的方案可能導致皮質和皮質下可塑性,這反過來又可以刺激腦或脊柱損傷患者的部分神經系統恢復。