醫療突破|荷蘭男子癱瘓10多年 腦內植入信號傳導裝置後重新行走

2023-05-26 07:00

40歲荷蘭男子Gert-Jan雙腿癱瘓十多年,靠植入介面重新走路。
40歲荷蘭男子Gert-Jan雙腿癱瘓十多年,靠植入介面重新走路。

40歲荷蘭男子格特-揚·奧斯卡姆(Gert-Jan Oskam)下半身癱瘓10多年。他在腦內植入電子傳導裝置重新連結大腦和脊髓後,成功重拾平穩行走的能力。他開心表示,此項醫療突破讓他擁有此前「沒有的自由」。

40歲荷蘭男子Gert-Jan雙腿癱瘓十多年,靠植入介面重新走路。 洛桑聯邦理工學院
40歲荷蘭男子Gert-Jan雙腿癱瘓十多年,靠植入介面重新走路。 洛桑聯邦理工學院
經過練習,Gert-Jan 重拾靠意念控制平穩走路的能力。 洛桑聯邦理工學院
經過練習,Gert-Jan 重拾靠意念控制平穩走路的能力。 洛桑聯邦理工學院
Gert-Jan 頭骨2側各打開直徑5厘米的圓孔並插入植入物。 洛桑聯邦理工學院
Gert-Jan 頭骨2側各打開直徑5厘米的圓孔並插入植入物。 洛桑聯邦理工學院
腦機介面介面助Gert-Jan大腦和脊髓重新連結。  《自然》期刊
腦機介面介面助Gert-Jan大腦和脊髓重新連結。 《自然》期刊
團隊以圖表解釋腦機介面如何運作。  《自然》期刊
團隊以圖表解釋腦機介面如何運作。 《自然》期刊

格特-揚12年前因單車意外導致脊髓受傷,大腦與脊髓之間失去連結,因此雙腿癱瘓。根據發表在《自然》(Nature)期刊的研究,他使用一種新系統後,現在可以「自然」行走,在地勢不平處,或是爬樓梯都沒問題。

這一進展是法國和瑞士研究人員努力十多年的成果。據英國廣播公司(BBC)報道,格特-揚 2021年7月接受了手術。醫生在他的頭骨兩側各打了一個直徑5釐米的圓孔,位於大腦運動中樞的上方,然後插入了兩個圓盤形的植入物,使大腦發出的信號得以無線傳輸到頭盔的傳感器上。這些信號通過電腦轉化為指令,並借助脊椎處植入的另一個裝置控制腿部肌肉。

40歲荷蘭男子Gert-Jan雙腿癱瘓十多年,靠植入介面重新走路。 洛桑聯邦理工學院
40歲荷蘭男子Gert-Jan雙腿癱瘓十多年,靠植入介面重新走路。 洛桑聯邦理工學院

研究團隊曾經用一種能傳送電脈衝刺激腿部肌肉運動的脊髓植入物,讓3名下半身癱瘓病人恢復了行走能力。但裝上這類裝置後,患者每次動腿都得按下按鈕。格特-揚表示,這樣的裝置讓他捉摸不到「自然步伐」的節奏。

而新技術是將脊髓植入物與稱為腦機介面(brain-computer interface)的科技結合,腦機介面植入大腦控制腿部動作區域的上方,利用根據人工智能(AI)的演算法,即時解算大腦紀錄。腦機介面可由此得知病患想如何移動腳部,再透過可置於拐杖或小型背包的可攜式裝置,將算出的資料傳輸至脊髓植入物,病患即可靠着意念控制行走,不用他人協助。

經過幾周的恢復訓練,格特-揚可以在助行器的幫助下站立和行走,現在還可以爬樓梯。他說:「我像個孩子那樣蹣跚學步。過程很漫長,但現在我可以站起來,和朋友一起喝啤酒,這是大部分人都不會意識到的快樂。」

研究由瑞士洛桑大學教授、神經外科醫生喬斯琳·布洛赫(Prof Jocelyne Bloch)主導進行。她強調,這項技術仍處於基礎研究階段,距離普及還有多年的路需要走,但她的團隊的目標是盡快將其帶出實驗室進入臨床應用。

她表示:「對我們來說,重要的不僅僅是科學實驗,而是給更多脊髓損傷患者更多的機會。他們已經習慣從醫生那裏聽到他們必須接受永遠不能行走的事實。」

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