一個由研究人員、工程師和外科醫生組成的團隊將大腦植入、人工智能和電刺激相結合，開發出了一種新穎的”雙神經旁路”技術，使一名四肢癱瘓的男子恢復了手臂運動和感覺。人們希望這項技術能夠幫助其他受到運動障礙或癱瘓影響的人。

2020 年7 月18 日，基思-托馬斯（Keith Thomas）的生活發生了改變，他掉進了一個游泳池，導致C4 和C5 椎骨受傷，胸部以下癱瘓。但是，得益於一項首創的臨床試驗，來自紐約馬薩皮誇的托馬斯現在可以隨意移動手臂，三年來第一次感覺到姐姐握著他的手。

托馬斯說：”坦率地說，有一段時間我甚至不知道自己是否還能活下去，或者我是否還想活下去。現在，我能感覺到有人握著我的手。這讓我難以抗拒。我唯一想做的就是幫助別人。這一直是我最擅長的事情。如果這能幫助別人，甚至比幫助我更多，那一切都是值得的”。

諾斯韋爾健康公司費恩斯坦醫學研究所的研究人員、工程師和外科醫生團隊採用一種新穎的方法，參與了恢復托馬斯觸覺和運動的工作。

首先，他們利用功能磁共振成像（fMRI）繪製了托馬斯的大腦圖，確定了負責手臂運動和手部觸覺的區域。然後是長達15 小時的馬拉松式開腦手術，植入植入物。有時，托馬斯需要保持清醒，以便向外科醫生提供實時反饋。

手術醫生之一阿什什-梅塔（Ashsh Mehta）說：”因為我們有凱斯的（fMRI）圖像，而且他在部分手術過程中與我們交談，所以我們很清楚應該在哪裡植入大腦植入物。我們在負責運動的區域植入了兩塊芯片，在負責手指觸覺和感覺的大腦部分又植入了三塊芯片”。

凱斯-托馬斯的大腦中植入了五個微型芯片，形成了雙重神經旁路的關鍵部分，它利用人工智能解碼並將他的想法轉化為行動，刺激他的大腦和脊髓，以恢復他手臂和手部的運動和感覺。

在所謂的”思維驅動療法”中，托馬斯頭部突出的兩個端口與計算機相連。人工智能會讀取、解釋並將他的想法轉化為行動，這就是新穎的雙神經旁路療法的基礎。

例如，當托馬斯想到要捏一下自己的手時，大腦發出的電信號就會被計算機解碼，然後將信號發送到放置在他脊柱和前臂肌肉上的柔性無創電極貼片上，從而使他的手活動起來。指尖和手掌上的傳感器將觸摸和壓力信息傳回大腦，大腦將這些信息記錄為感覺。

臨床試驗首席研究員查德-布頓（Chad Bouton）說：”這是首次通過電子方式將癱瘓者的大腦、身體和脊髓連接在一起，以恢復持久的運動和感覺。”

自從開始試驗以來，托馬斯的臂力增加了一倍，他的前臂和手腕開始有感覺了，即使在沒有連接到旁路系統時也是如此。

自從2020 年的一次潛水事故導致基思-托馬斯胸部以下癱瘓以來，他第一次能感覺到妹妹握住了他的手。

單一神經旁路方法以前也曾使用過，並取得了良好的效果。在這些病例中，一個或多個微型芯片被植入大腦，從而完全繞過脊髓損傷，同時刺激器激活目標肌肉。然而，這種方法只有在使用者與電腦保持連接時才起作用，而且通常是在實驗室環境中，無法恢復患肢的運動和感覺。

雙神經旁路技術的希望在於，它能使大腦、身體和脊髓最終形成新的通路，重新學習如何交流。

費恩斯坦研究院總裁兼首席執行官凱文-特雷西（Kevin Tracey）說：”數百萬人生活在癱瘓和失去知覺的痛苦中，而改善他們狀況的方法卻很有限。布頓教授和他的團隊致力於推進新的生物電子技術，為恢復運動和感覺開闢新的臨床途徑。”

以下視頻由Northwell Health 製作，記錄了基思-托馬斯參與雙神經旁路試驗的過程，包括從手術到他對這項技術的反應。