大脑植入物的首次人体试验成功地使瘫痪患者操作计算机

对一种旨在通过电刺激治疗大脑的首创装置进行的人体试验已经取得了一些非常有希望的结果。这种被称为Stentrode的植入物有可能治疗多种神经系统疾病,但在这些最初的试验中,已经为两名患有运动神经元疾病(MND)的澳大利亚男子带来了显著的生活质量改善。

早在2016年,研究人员就曾介绍过Stentrode设备,当时澳大利亚的研究人员在羊的大脑中展示了一种新型的植入物。这个想法是提供一种记录大脑活动和刺激器官的方法,而不需要进行侵入性手术,即在头骨上刻出一块来插入电线和电极。

相反,Stentrode可以通过颈部的一个小钥匙孔切口植入,然后通过X射线引导火柴棒大小的装置穿过血管,直到它停留在运动皮层上,运动皮层是负责规划和执行自愿运动的大脑区域。在这里,它能够监测来自大脑的电信号,还能刺激与特定肌肉运动相对应的大脑区域,正如在绵羊身上进行的临床前试验所证明的那样。

去年8月,Stentrode首次被植入一名人类患者体内,今年4月又被植入另一名患者体内。这两名澳大利亚男子都患有MND,现在两人都在家中使用该技术作为日常活动的一部分。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

在过去的6个月里,第二位受助者Phillip O’Keefe由于疾病的发展,手臂失去了力量和灵活性,这种疾病会慢慢杀死大脑中的神经元,最终导致瘫痪。这使他无法用手使用电脑键盘,但他现在发现使用Stentrode设备取得了一些成功。

植入物记录了他的大脑活动,并将其无线传输到胸前佩戴的小型接收器上,然后再传输到电脑上,将信号转化为屏幕上的指令。在整个试验过程中,两名受试者都能用这种方式使用设备进行点击和缩放动作,准确率超过90%。他们的打字速度也能达到每分钟20个字符。

大脑植入物的首次人体试验成功地使瘫痪患者操作计算机

“这就是重新训练你的大脑,让它以不同的方式运作,”O’Keefe说。“这只是集中注意力,但就像骑自行车一样,它成为第二天性。”

O’Keefe现在能够使用Stentrode系统上网、写电子邮件、做数据录入的兼职工作和查看网上银行。通过思考移动左脚踝,他就能进行鼠标点击。

“将这项技术落到实处,现在让它进入临床阶段,真正帮助到某个人,是我们开始时的梦想。”神经学家Tom Oxley副教授说,他从2011年开始在墨尔本大学研究Stentrode设备。

开发Stentrode的部分原始动机是为了让瘫痪患者能够控制机器人外骨骼。研究人员表示,这仍然是长期计划的一部分,但接下来是更多的研究,探索如何利用它来进行基本的计算机功能,第三个试验参与者已经接受了他们的植入物。该团队希望在五年左右获得FDA的批准。

你可以在下面的视频中听到O’Keefe的介绍,而这项研究则发表在《神经介入手术杂志》上。

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