Nature丨癱瘓四年以上，3名患者通過脊髓刺激恢復行走能力

責編丨迦漵

脊髓損傷（Spinal cord injury）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身體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經濟負擔。

硬膜外電刺激（EES，epidural electrical stimulation ）是目前最受關注的用於脊髓損傷治療的手段。不久前，Nature Medicine和NEJM雜誌差不多在同一時間報道了癱瘓2-4年之間的患者（Nat Med 1名+NEJM 4名）通過硬膜外電刺激外加物理治療（康復訓練）恢復了行走功能【1,2】，堪稱奇蹟。

11月1日，洛桑聯邦理工學院Grégoire Courtine團隊的研究人員的在Nature發表了題爲Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury的論文，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。該結果爲增強脊髓損傷後的神經功能恢復確立了一個技術路線，爲更多脊髓損傷的患者帶來了曙光。

在這項研究中，研究人員對三名患有慢性脊髓損傷（持續超過四年，最多6年）和下肢局部或完全癱瘓的男性患者施用了定向EES。他們採用運動神經元激活圖和模擬模型來鑑定針對不同肌肉羣的最佳刺激模式。EES藉由通過無線通訊實時控制的脈衝發生器提供，並且時間設定爲與目標運動相協調。在開始治療後的幾天內，患者逐漸從在跑步機上踏步到藉助支撐在地面上行走（同時接受EES），而且能夠調整抬腳高度和步長。最終，接受EES的患者可以在跑步機上行走長達一個小時。復健後，三名接受EES的患者可以獨立行走（依靠局部支撐或步行器），並且在沒有EES的情況下恢復了腿部自主運動。

值得一提的是，Nature Neuroscience雜誌上還發表了Grégoire Courtine組的另一篇相關的題爲Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury的論文，證明了先前的恢復行走的刺激方案之所以效果欠佳，可能是因爲它們干擾了患者對肢體位置的感知。而短促的刺激既促進了運動，同時也保留了來自腿部的感覺信號。

Nature Neuroscience雜誌在新聞與觀點文章中對Grégoire Courtine組的工作給出了極高的評價，認爲“Courtine小組最新的兩篇論文清晰地展示了治療脊髓損傷的光明前景。看似在實驗室中的一小步，實際上對於癱瘓人員的治療邁出了一大步”（“This most recent pair of papers from the Courtine group clearly reinforces the bright future for the treatment of spinal cord injury.Through the hard work and many small steps of brave and dedicated participants in the laboratory, the field of spinal cord injury is poised to take a giant leap forward in the treatment of what was until very recently considered incurable paralysis”）。

參考文獻：

1、Angeli, C. A., Boakye, M., Morton, R. A., Vogt, J., Benton, K., Chen, Y., ... & Harkema, S. J. (2018). Recovery of Over-Ground Walking after Chronic Motor Complete Spinal Cord Injury. New England Journal of Medicine, 379(13), 1244-1250.

2、Gill, M. L., Grahn, P. J., Calvert, J. S., Linde, M. B., Lavrov, I. A., Strommen, J. A., ... & Veith, D. D. (2018). Neuromodulation of lumbosacral spinal networks enables independent stepping after complete paraplegia. Nature medicine, 1.