
一项新的研究显示,一只因脊髓损伤而部分瘫痪的猴子能够使用其大脑和脊髓之间的外部联系来控制其手臂。
即使之后脊髓损伤或中风,受伤上方和下方的神经系统接线可能保持完整。考虑到这一点,研究人员在受伤的人之间建立了人工电气连接猴子的大脑以及其脊髓受损部分下方的区域。这使动物可以将神经信号发送到其脊髓中,以吸引其手臂肌肉。这些发现在周四(4月11日)在《神经回路》的《杂志》界面上进行了详细详细介绍。
“在遥远的将来,可以想象,可以在大脑皮层中获得许多信号,以触发不同的脊柱部位的刺激,并开始恢复一些基本功能,例如Grasp和运动,” Seattle的神经科学家Eberhard Fetz是Seattle的一名神经科学家Eberhard Fetz,Seattle of Livescience。但是Fetz补充说,这项技术还有很长的路要走。 [大脑内部:穿越时间的照片这是给出的
挂上猴子
先前的研究表明猴子可以使用大脑信号控制暂时瘫痪但刺激肌肉的肌肉的电刺激,直接导致它们很快就会疲劳。在新研究中,研究人员刺激脊柱而不是肌肉,以期恢复具有上脊髓病变的猕猴的更协调的自然运动。这种病变部分瘫痪了它的上臂,使猴子无法独立移动手指。
研究人员手术植入电极在控制手臂和手动运动的区域,在猴子大脑的运动皮层和前皮层中。他们还将电极植入猴子的脊髓中。
猕猴经过训练,可以通过弯曲手腕肌肉在计算机屏幕上移动光标。后来,该动物接受了训练用思想移动光标单独通过从其大脑中的电极记录的信号。与以前记录单个神经元的一些研究相反,这项研究记录了神经元组的综合活性。
弯曲手腕
通过使用从大脑记录的信号来控制脊髓的电刺激,研究人员在两个区域之间创建了一个人造桥。猴子能够使用这座桥成功弯曲其手腕肌肉以驱动计算机光标。
接下来,研究人员从猴子部分瘫痪的手臂中的肌肉中取出弱的电信号,并将其喂入脊髓中,从而产生一个自我增强的循环。
尽管这些发现仅在一只猴子中,但他们建议大脑和脊髓之间的人造联系恢复四肢的控制费兹说,脊髓损坏。他说,这取决于这种方法可以实现的伤害和控制量,但这是概念验证,即这样的脑脊髓连接可以起作用。
“这是一步,但肯定是朝着正确方向迈出的一步,”西北大学的神经科学家李·米勒(Lee Miller)说,他没有参与这项研究。米勒说,所证明的动作非常简单,但“最终,脊髓刺激可能会带来希望。”
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