《nature》最新成果！大腦植入晶元癱瘓猴子重新行走，離人類有多遠？

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導讀

11月9日，在nature 的首頁中發布了一項來自中國北京實驗室的重磅實驗成果—通過在靈長類動物的大腦中植入晶元使脊髓損傷導致下肢癱瘓猴子重新恢復行走能力。

該項目的領頭人為來自瑞士聯邦理工學院格的雷瓜爾·庫爾蒂納（GrégoireCourtine），十幾年來它他奔波於洛桑與北京的實驗室之間，其目的就是為了給一隻脊髓損傷的猴子治療。因為中國想比於歐洲和美國對猴子試驗的監管要寬鬆很多。

但庫爾蒂納認為這一切的奔波勞累都是值得的，因為在北京的實驗結果令他和他的團隊都感到興奮不已。就在這周他們在網上報告了其團隊在北京的實驗結果，植入猴子腦補的無限大腦晶元通過重建大腦記錄的信號刺激腿部的電極，使脊髓損傷的猴子重新恢復了行走能力。

在格雷瓜爾·庫爾蒂納的試驗中已經證實了他們不僅能使癱瘓的猴子恢復協調能力，並能夠承載一定重量—這對於運動來說是非常關鍵的。同樣這項研究對於癱瘓病人的研究也是非常有幫助的。

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從老鼠到靈長類動物

這項試驗最初是在老鼠身上進行的，經過十多年的努力，一點點的進步以達到現在的突破。

該團隊首先讓健康的猴子在跑步機上行走，記錄其大腦控制腿部肌肉的電信號。同時記錄大腦電信號與腿部肌肉的中介—腰椎位置的電信號。然後，在部分脊髓受傷猴子的腰椎部位重現這些刺激腿部肌肉行走的關鍵點信號。

他們在癱瘓的猴子腦部植入微電極陣列，該陣列能拾取並解碼早先與腿部運動相關的信號。解碼後的信號將通過無線信息傳輸傳送到位於腰椎部位的電脈衝發生裝置，而後在猴子的腿部觸發肌肉的運動。

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雖然猴子的腿部運動並不算完美，但它的腿部並沒有拖動，運動的協調度也足以支持靈長類動物的體重。並且通過一段時間的訓練，猴子也變得更加適應這些外來裝置發射給其腿部的電信號。

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應用於人類

當然，對於「腦脊柱介面」研究的最終目的還是將這項技術應用於人類。

「這項研究有助於開啟新的生物電子治療方式，在臨床上幫助癱瘓病人。」在紐約曼哈斯特斯坦醫學研究所工作的Chad Bouton在回答nature記者採訪時這樣說。Chad Bouton正在從事研究繞過受損脊椎幫助癱瘓病人恢復行走能力的醫療設備。

但是做與人類相同的事情會更加複雜，該項目的帶頭人Courtine表示，「想要幫助人類恢復行走能力，需要更加複雜的大腦解碼，並且我們無法在脊髓損傷的人類大腦中記錄下正確的電信號。」

團隊另一位研究人員Sharma表示，進一步的研究將必須考慮到走的其他要素。例如，猴子沒有證明的步態的節奏協調由不同組的神經元控制，在麻痹患者中實現人體運動的裝置將理想地包括腦 - 計算機介面，用於激活肌肉的電刺激，用於幫助承載體重的外骨骼類裝置，以及更智能的電處理以實現步態控制。

Courtine已經在洛桑大學醫學院開始臨床試驗，旨在通過幫助刺激協調行走來康復癱瘓病人。有兩位病人已經在他的幫助下植入了電脈衝發生器。（試驗不會植入人體大腦中的微電極陣列，因此他們不能控制運動本身。）

隨著臨床試驗在瑞士進行，Courtine仍然定期回中國。Courtine說，中國對靈長類動物研究的歡迎態度將為該國帶來好處，這將是中國推進轉化醫學的巨大槓桿。

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