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2019医学突破截瘫

时间:2017-12-12 14:06:27

导语:也许对一个健全的人,无法想象一个截瘫患者对站行渴望!截瘫患者就像折了翅膀的苍鹰,瘸了腿脚的猛虎!借助医学能是截瘫奔走的梦想吗?最新消息2017医学突破截瘫有望重新站起来!据悉,科学家一直在致力于研究如何使轮椅上的截瘫伤员重新站起来。最近,一种植入体内的无线装置,它能够让实验动物在发生脊髓损伤后,最短仅用6天就恢复瘫痪下肢的运动能力,今天就来聊一聊这个科学新发现吧!

2017医学突破截瘫

生物科学重大突破:截瘫患者有望站起来

曾记得98年的夏天,一位国家级体操运动员在练习中,因事故不慎掉落,造成颈椎骨折,胸部以下高位截瘫,她就是桑兰。

其实,截瘫离我们的生活并不遥远,车祸、不慎摔落、先天或幼年的疾病都可能导致下肢甚至四肢瘫。特别是像地震这样的自然灾害过后,很多幸存者都会遭遇截瘫,有的人形容它就像噩梦一样可怕,伤者只能在轮椅上度过余生,甚至一辈子需要人照顾,而康复的希望十分渺茫。

科学家一直在致力于研究如何使轮椅上的截瘫伤员重新站起来。最近,瑞士苏黎世联邦理工学院的Grégoire Courtine等人在国际著名杂志Nature上报告了一种植入体内的无线装置,它能够让实验动物在发生脊髓损伤后,最短仅用6天就恢复瘫痪下肢的运动能力,今天就来聊一聊这个科学新发现吧!

什么是截瘫和脊髓损伤

截瘫是脊髓损伤的一种。在医学上常常把胸、腰段脊髓损伤造成下肢的感觉运动障碍称为截瘫,把颈段脊髓损伤后导致的四肢感觉运动障碍叫做四瘫。

由于颈段脊髓靠近体温、呼吸中枢,该部位受伤的患者常常因呼吸衰竭而死亡,因此,生活中见到的瘫痪多为截瘫。

脊髓损伤并非一旦发生就无法挽回,根据受伤的程度而表现有所不同,最轻的要数脊髓震荡了。脊髓震荡和大家熟知的脑震荡十分类似,这类伤十分轻微,在肢体瘫痪数小时到数天后又回复了功能,并不留下什么后遗症。

当一部分脊髓神经受到较重伤害时,感觉、运动功能并没有完全丧失,叫做不完全性脊髓损伤。当脊髓实质完全性横贯性受伤时,称为完全性脊髓损伤,损伤平面以下的所有运动、感觉功能将完全丧失,且表现为痉挛、瘫软、反射亢进等异常状态。

截瘫难以康复

人体的组织由多种细胞组成,皮肤、黏膜细胞可以不断地生长、增殖,但神经元是无法再生的,神经纤维虽可再生,但脊髓横断以后,混杂在一起的大量受损神经纤维也难以恢复原状。

一直以来,许多科学家致力于该领域的研究,有的试图使神经细胞再生,但想要再生后的神经完全替代原有的功能却成了难题。

有的试图将上游神经信号传给机械假肢,但这种办法适用于已经截肢的情况,或需要携带笨重器械,基本丧失了肢体的美观性。因此,很多时候医生和患者只能期待奇迹的发生。

瑞士科学家有了新发明

Grégoire Courtine及同事发明了一组可以植入体内的无线装置,一些安装在大脑旁,负责接收和破译大脑控制肌肉运动的生物信号,另一些装置安装在肢体的肌肉上,负责接收信号并刺激肌肉运动。

也就是说,大脑发出的运动信号经过这些装置,绕过了受伤的神经直接传递给了肌肉,完成了机体运动的功能。

作者在瘫痪的猕猴身上进行了测试,在两个星期内,受试猕猴的运动功能都有显著的恢复。

目前,这项可喜可贺的研究成果已经被批准用在人体身上测试。诚然,使单个的肌肉收缩并不难,但实现走路、跑步等复杂的运动,需要多个肌肉的协调配合还是是一项巨大的挑战。

除了运动,脊髓损伤还伴随位置觉、疼痛、触觉等感觉的丧失,如何改善感觉功能也是科学家正在努力的方向。让我们共同期待科学的进步,给更多的截瘫患者带来光明!

2017医学突破截瘫

重大突破:科学家让截瘫猴重新走路

10多年来,神经科学家格雷瓜尔·库尔蒂纳教授每月都在瑞士洛桑和北京之间来回飞,因为他瑞士的实验室在联邦理工学院,同时指导北京的一个实验室开展研究工作。他的研究项目是治疗脊髓损伤,使用的动物是猴子。

库尔经常很幸苦,有时候他飞到北京当天就开展实验,当天晚上就飞回瑞士。库尔说,这是值得的,在中国用猴子实验没有欧洲和美国那种严格的监管。本周他和团队在北京报告最新实验结果,植入大脑的信号发射器,通过刺激脊髓无线刺激电极,实现了让脊髓损伤猴子恢复支配下肢肌肉运动的能力,使高位截瘫猴子重新获得行走能力。简单说,就是脊髓损伤导致大脑支配下肢运动神经元的功能丧失,这一研究通过人工无线信号让大脑和脊髓运动神经元建立联系,并实现了基本功能。脊髓损伤治疗是医学难题,因为中枢神经系统属于难以再生组织,一旦损伤往往终身瘫痪。科学家从三个方面开展研究,一个是设法让损伤的脊髓自己修复,这个思路简单粗暴,但难度非常大。另一个是通过外骨骼,就是给患者造一个能行走的自动化机械拐杖,这方面已经取得了比较好的进步。最新这个进展则是第三种策略,是利用人工无线信号重建大脑和脊髓的联系。

研究证明,瘫痪的猴子不仅能恢复行走的能力,甚至能够负重,这对于功能恢复是十分关键的。巴特尔纪念研究所神经学家Gaurav Sharma表示赞叹:“这是伟大的工作!”他曾使瘫痪病人恢复手臂运动。

这项技术对于瘫痪患者来说是一个天大的好消息,库尔在瑞士已经开始临床试用,给两名瘫痪患者进行了简约版本的类似治疗。

范斯坦医学研究所生物工程师Chad Bouton是研究外骨骼系统的科学家,他认为这项研究为新生物电刺激技术开展临床研究打开了新通路,为瘫痪患者提供了新的潜在治疗策略。

这一研究项始于10多年大鼠实验经验,最新猴子实验验证了大鼠的研究结果。开始阶段使用健康猴子,研究大脑发射电子信号到腿部肌肉,让猴子在跑步机上行走。他们还研究了腰椎,这里是大脑信号传递到腿部肌肉的中转站。然后他们在脊髓切断猴子用无线电重新创建这些信号联系。瘫痪猴子大脑植入微电极阵列,电极采集大脑神经元信号,解析与下肢运动有关的信号,然后将这些信号发射出去被脊柱附近的接受器接受,接收器发出刺激下肢肌肉运动神经元的信号,实现支配下肢运动的目的。

“当我们看着猴子站立起来行走,整个团队是在房间里尖叫起来!”库尔说。研究过程中,他们曾经经历过多次失败。虽然猴子的运动节奏仍然不够完美,但是猴子的脚不再拖动,并能够支持自身体重,这已经是非常了不起的突破。下一步他们将继续努力,让瘫痪的猴子不仅能行走,而且能负重绕开障碍物。祝愿他们早日实现愿望,给大批瘫痪的患者带来革命性治疗技术。

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