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這是患者邁出的一小步，但卻是科技邁出的一大步！

作者 | 一條錦鯉

來源 | 醫學界神經病學頻道

10月31日，Nature上發表了一篇文章，報道了3名脊髓損傷患者在接受定向脊髓電刺激後，能夠再次行走的案例[1]。這無疑是一項巨大的突破，爲更多脊髓損傷的患者帶來了曙光！

同天，Nature neuroscience也對這篇文章發表了評論，稱其是脊髓損傷研究中人類邁出的一大步[2]。Nature news也在第一時間發表文章，爲這一進展站臺造勢[3]。

究竟是什麼神奇的技術能讓脊髓損傷患者重新站立並行走，它所帶來的影響在脊髓損傷研究中又有多麼深遠？

脊髓損傷，患者的噩夢！

脊髓中存在運動和感覺的傳導束以及下運動神經元，因此脊髓損傷會擾亂神經系統內的通訊，導致基本神經功能喪失和癱瘓，不僅會給患者本人帶來生理和心理上的極大傷害，嚴重影響患者的生活質量，還會對家庭乃至整個社會造成巨大的精神和經濟負擔。

根據世界衛生組織的數據，脊髓損傷的發生率約爲千分之一，我國現有約130萬脊髓損傷患者。且隨着經濟的發展以及汽車的普及，因車禍發生脊髓損傷的風險進一步增加，脊髓損傷的人數正以5~7萬/年的速度增長。

硬膜外電刺激，是患者的曙光？

以運動康復爲基礎的治療可以在一定程度上恢復神經通路功能，達到治療效果，但多數患者卻不能從中獲益。爲實現脊髓損傷患者重新行走的目標，諸如外骨骼、體重支持系統、肌肉功能電刺激、脊髓神經調節等療法相繼出現。

在過去的30年間，大量研究證據表明硬膜外電刺激（EES）或成爲使受損神經通路得以重建的曙光。前不久，Nature Medicine上發表了一篇研究，報告了第一例在發生脊髓損傷（SCI）後下肢完全癱瘓的人類患者再次獨立踏步的案例[4]。堪稱奇蹟！

EES不僅可以利用大腦中尚未被開發且在功能上沉默的下行通路，還能提高脊髓將特定任務的感覺信息轉化爲站立和行走等肌肉活動的能力。

重新行走，或不再是夢想！

Grégoire Courtine團隊發現，EES對運動神經元的激活是通過脊髓後索的本體感覺環路實現的。因此，他們對經典的ESS做出了改良，在不同節段對後根產生刺激，以完成環路對不同區域運動神經元的激活。

工作中的Grégoire Courtine團隊

與此同時，爲保證參與運動所需肌肉收縮的一致性，電刺激的發放會與運動所需肌肉收縮順序匹配，使運動更加自然。這項創新性技術成功幫助了脊髓損傷四年以上且對康復治療無效的3名患者重獲站立和行走能力。

Courtine說：“改良後的電刺激並不是機器發出的，只有當參與者想完成相應動作時纔會工作，它其實是起到了放大器的作用。”

受試者David在設備輔助下行走

參與試驗的三人中，一人雙腿都不能動，一人左腿幾乎完全癱瘓，僅有一人下肢可稍作活動，但無法克服重力。在訓練一週後，這三位受試者就都可以在這套可以承擔部分體重裝置的幫助下行走了。

更喜人的是，經過五個月的訓練，在關閉額外電刺激的情況下，脊髓受損最嚴重的患者可以在平躺狀態下移動此前癱瘓的雙腿。 而另外的兩名受試者，可以在支撐物的幫助下實現獨立行走[3]。

患者的一小步，科技的一大步！

Chet Moritz這樣評價到：“Courtine團隊的成功讓我們重新認識了脊髓損傷及其治療。”根據他們的經驗看來，很多人都可以重新自發控制癱瘓肢體，甚至通過脊髓刺激和康復訓練重新行走，損傷並沒有完全切斷大腦和脊髓之間的聯繫。相比以往單獨的康復治療，這種刺激與康復結合的方法更有助於神經系統在創傷周圍的癒合和功能重塑。

Courtine對這一技術及成果的未來感到非常樂觀，他介紹到：“雖然設備還有很大的進步空間，但現在的版本已經讓參與者實現了行走的夢想，而且有一人還能在它的幫助下騎手腿共發力的三輪車了。”他們團隊希望在未來的三年內對設備進行優化，並對安全性、有效性做進一步的驗證。

David：三位受試者之一

倫敦帝國學院的神經學家Simone Di Giovanni對這一技術也懷有希望，他說：“雖然不知道在脊髓受損更加嚴重的患者裏它的效果怎麼樣，但進一步的實驗和設備的優化也一定會隨着技術的廣泛應用而同時進行。”

也許在長度和距離上，受試者只邁出了一小步；但對於他們的人生和醫學的進步來講，每一個一小步都來之不易，受試者的勇氣以及研究團隊的努力是脊髓損傷領域裏康復治療的一大步。

我們也共同期待着這一天的到來，讓所有人都能自在的活動。

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END

References：

1.Wagner FB, Mignardot J-B, Le Goff-Mignardot CG, Demesmaeker R, Komi S, Capogrosso M, et al. Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury. Nature. 2018;563(7729):65-71.

2.https://www.nature.com/articles/s41593-018-0264-4

3.https://www.nature.com/articles/d41586-018-07251-x

4.https://doi.org/10.1038/s41591-018-0175-7

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