脊髓損傷是指由創傷（如車禍）、疾病或退化（如癌症）造成的脊髓受損，根據損傷部位和嚴重程度的不同，患者會出現損傷平面以下軀體運動和感覺功能的部分或完全喪失，以及尿便失控，為患者本人以及家屬帶來沉重的經濟和心理負擔。

躺著或坐著過完這一生，人生的意義與生活的激情隨著無法動彈的身體一起沉睡，靈魂被囚禁在身體的牢籠裡。

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想再次體會腳踏實地的感覺，對癱瘓病人而言，曾經遙不可及的夢想，如今正在被科學家所實現。

瑞士洛桑聯邦理工學院 Grégoire Courtine 博士和洛桑大學醫院神經外科醫生 Jocelyne Bloch開發的脊髓電刺激電極，植入體內後，透過啟用脊髓中控制軀幹和腿部肌肉的區域，使得三名完全癱瘓的患者在接受治療後的幾小時，就能夠站立、行走、騎腳踏車、游泳和控制軀幹活動。該研究於2022年2月8日發表在Nature Medicine。

人之所以會癱瘓，是因為脊髓損傷切斷了腦和低位脊髓之間的電訊號傳導，儘管損傷部位以下的脊髓功能齊全，但它再也接收不到大腦皮層發出的運動指令。

研究團隊開發的脊髓電刺激電極，在植入脊髓特定區域後，在確切的時間和位置，釋放電刺激，透過電刺激模擬大腦傳遞產生的運動指令，啟用控制各腿部肌肉的運動神經元，再透過這些運動神經元支配相應的肌肉，使得原本癱瘓的肌肉被調動起來。

圖注：電刺激電極植入脊髓損傷平面以下特定的脊髓區域

正如研究人員所說，“電刺激的確切時間和位置對於患者產生預期運動的能力至關重要，而這項研究在電刺激脊髓方面達到了前所未有的精確程度，基於多年動物模型的研究，我們對下肢運動產生的潛在機制得到了深刻的理解（比如說，要完成“行走”需要按怎樣的時間順序依次或共同啟用哪些部位的運動神經元），因此我們能夠利用這一套裝置去實時模仿大腦是如何自然啟用脊髓神經元的。”

早在2018年，該團隊就首次實現了癱瘓患者從輪椅到直立行走的奇蹟——與電刺激電極裝置磨合一週後，三名長期截癱的患者能夠在助行器（體重支援）的幫助下行走，在康復期間，參與者能夠在針對性的電刺激和體重支援系統的幫助下，行走超過1公里，並且沒有表現出腿部肌肉疲勞。

不僅如此，截癱患者自主控制肌肉能力得到了極大的改善，即使是沒有電刺激的輔助情況下，他們在10米和6分鐘臨床步行測試中的表現也明顯好轉，說明電極電刺激不僅能使患者下地活動，長期進行這樣的鍛鍊（在電刺激下行走），也有助於受損的神經自身修復。

當然，科學家並不止步於此，2022年，他們攜最新成果而來，為我們帶來了巨大的驚喜。

透過植入更長、更寬的導線，改良電極在脊髓上的排布方式，不僅能夠控制腿部肌肉，還能夠控制軀幹肌肉，除此以外，該團隊還引入了人工智慧，解碼各種型別的運動對應的“電刺激程式”。

透過助行器上的遙控器遙控選擇平板電腦中設定的運動電刺激程式，啟動患者腹部佩戴的起搏器，在特定的脊髓部位的電極釋放該運動對應的電刺激，神經元啟用，調控肌肉，完成活動。

比起4年前，需要和電刺激裝置磨合1周後實現行走，如今三名完全癱瘓的患者在植入電極後的幾小時內，就能夠實現獨立的自主站立、行走、騎車、游泳和控制軀幹運動。

目前，該研究團隊正與 ONWARD Medical 合作，以期推動該研究成果進入臨床治療，真正改善千千萬萬癱瘓患者的生活，讓他們重拾美好，享受生命。

意外不期而至摧毀他們的人生，感謝科技給予生命無限的期待與可能。

參考文獻：

撰文 | 四五七

編輯 | Swagpp