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大腦植入電子傳送器 癱瘓者能以意念重新行走

一名荷蘭男子下半身癱瘓了十多年後,最近因一名瑞士醫生在他的腦中植入介面,重新連結大腦和脊髓,得以控制腿部活動,重拾行走的能力。

這一項成果已於今年5月在《自然》(Nature)期刊發表,結果顯示病者使用新系統後,現在可以自然地行走,即使地勢不平或上樓梯都沒問題。

這名患者格特—揚‧奧斯卡姆(Gert-Jan Oskam),現年40歲。他在2011年在中國駕駛電單車時遇上意外,導致脊髓受傷,雙腿癱瘓。他說:「12年來,我一直盡力重新站起來。」

奧斯卡姆形容,這項醫療突破令他擁有先前沒有的自由。他說:「我像幼兒,重新學習走路。」但他還是慶幸:「雖然這是漫長的過程,但我現在能重新站立,跟朋友喝杯酒、做髹漆工作,真的太好了。」

領導這項研究的瑞士洛桑大學(Lausanne University)教授兼神經外科醫生喬斯琳‧布格克(Jocelyne Bloch)說:「對我們來說,重要的不是科學實驗,而是最終讓更多脊髓損傷患者得到機會。」

這項最新研究可以稱為結合「人腦和電腦介面」(brain-computer interface)的技術,即是在病人的大腦和脊髓各植入一枚電子傳導裝置,形成研究人員所說的「數碼橋樑」,將大腦與脊髓重新連結,當腦部發出的訊息傳至脊髓,再由脊髓移動腿部,令病人可以行走。

2021年7月,布洛克醫生開始為奧斯卡姆施行手術。醫生首先在奧斯卡姆的頭骨兩側、位於大腦負責控制人體活動的區域上方,各開出兩個直徑5厘米的圓孔,植入兩個圓盤狀的傳導裝置,另在奧斯卡姆在脊髓周圍植入另一個裝置。

由奧斯卡姆大腦發出的訊號,會以無線傳輸方式連接到他所戴頭盔上的兩個感測器。由團隊開發的人工智慧演算法,可以即時將這些大腦訊號轉化為指令,繞過受損的脊髓部分,經第二個裝置送至脊髓的神經末梢,以移動腿部和足部的肌肉。

研究團隊的法國成員、洛桑瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology)格雷戈爾・古亭(Gregoire Courtine)說:「我們捕捉奧斯卡姆腦中所想,轉化成訊號,剌激脊髓,產生隨意的動作。」

這支由布洛克領導法國和瑞士研究團隊,十多年來一直努力協助癱瘓患者重新走路。去年終於在三名下半身癱瘓病人的脊髓植入「數碼橋樑」裝置,令他們恢復了行走能力。但裝上這類裝置後,患者每次動腿都得按下按鈕。

奧斯卡姆、布洛克和古亭

奧斯卡姆是首名測試這種新技術的病人。他經過幾星期訓練,已可以使用在助行器站立和行走,還可以走斜路。

研究團隊現正招募另外三名志願者參與試驗,希望測試裝置能否用作恢復手臂的活動能力。團隊認為,這項技術最終能夠幫助中風後癱瘓的人。

布洛克强调,這項技術目前仍處於基礎研究階段,離普及應用還有多年的路需要走,但她和團隊期望盡快將技術帶出實驗室,進入臨床應用。

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