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癱瘓男子將電腦輔助系統植入大腦和脊柱後找回行走能力

癱瘓男子將電腦輔助系統植入大腦和脊柱後找回行走能力

2023-05-26 Comments 0 Comment

計算機輔助在過去已經幫助受傷和殘疾的人重新獲得了移動肢體的能力,但是一項新的實驗已經為一名病人恢復了更廣泛的活動能力。經過短暫的校准後,一套植入物使一名癱瘓的男子能夠拄著拐杖自然行走,同時適應複雜的地形。

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十多年前的一次自行車事故中的脊髓損傷使40歲的格特-揚-奧斯卡姆因肢體損傷而無法行走。現在,一個涉及電子刺激的實驗性神經康復計劃恢復了基本的活動能力,但他的整體恢復是有限的。在三年沒有進一步變化後,一項涉及腦脊柱接口(BSI)的新試驗極大地改善了他的狀況。

新發表的研究描述了洛桑瑞士聯邦理工學院開發的大腦和脊髓植入物,這有助於恢復奧斯卡姆的大腦和身體其他部位之間的受損聯繫。無線連接的設備包括電子頭骨植入物、連接在脊柱上的脈衝發生器、計算機算法和一個背包中攜帶的處理器。

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在最初的測試中,奧斯卡姆成功地用他的大腦控制了屏幕上的一個虛擬化身。不久之後,經過兩分鐘的校準,他可以從靜止狀態控制自己的臀部肌肉。髖關節、膝關節和踝關節的運動很快就出現了。

奧斯卡姆之前嘗試的系統允許他用滾筒在平坦的地面上行走,而且只有在用基於運動的刺激吸引系統之後才可以。然而,BSI通過改進的大腦信號解釋實現了更自然的行走,只需要幾分鐘的校準。

奧斯卡姆說,他現在每天可以走大約300英尺,獨立完成更廣泛的日常生活任務。他可以走上樓梯,用拐杖穿越有坡度或不平坦的地形。經過近一年的使用,該系統一直保持穩定。

這個原理聽起來類似於腦機接口,後者以前在幫助癱瘓者和截肢者方面已顯示出前景。去年,馬里蘭州的一名病人通過用大腦遙控機器人手臂,幾十年來第一次將食物切開並移向自己的嘴巴。2020年,研究人員公佈了一種神經植入接口,讓截肢者無需事先訓練即可使用特殊的假肢。

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