幾十年來，醫生和研究人員一直在嘗試使用脊髓電刺激來幫助癱瘓患者恢復運動能力。這項技術與物理治療相結合，甚至已經使一些完全癱瘓的患者重新行走。
然而，它並非對所有癱瘓患者都有效。研究人員仍然難以改善這些患者的複雜運動，而不僅僅是邁出簡單步伐的能力。另一個目標是使這種治療方法更容易為全球數百萬遭受癱瘓之苦的人們所獲得。
現在，一個研究團隊設計了一種新型電極系統，該系統成功恢復了三名腿部和軀幹肌肉完全癱瘓的患者的運動能力。更重要的是，在治療僅一天後就看到了改善——比大多數先前研究的技術更快——並且這種改善在隨後的幾天和幾個月中持續下去。這些發現於2月7日發表在《自然醫學》雜誌上。
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多年來開發的許多刺激技術最初是為治療疼痛而設計的，後來被重新用於恢復運動能力。這種方法的缺點是，這些技術未能刺激脊髓中控制腿部和軀幹運動的特定神經。
此外，這種新方法允許透過精確定位特定的背根，為每位患者個性化治療。“這是迄今為止最精確的脊髓刺激，並且與完全性脊髓損傷患者的運動恢復相關，” 新論文的共同資深作者、洛桑瑞士聯邦理工學院的神經科學家 Grégoire Courtine 說。
這種新裝置實際上針對“背神經根”，這是一束將感覺資訊傳遞到脊柱的神經纖維。但是這種感覺輸入會觸發其他負責移動軀幹和四肢的神經。正如該論文的另一位共同資深作者 Jocelyne Bloch 所說，“疼痛電極陣列更短更窄，它們並非旨在專門針對每個神經根，以精確且特異性地啟用軀幹和腿部肌肉。” Bloch 是瑞士洛桑大學醫院的神經外科醫生。
Courtine 解釋說，雖然他的團隊裝置的治療效果是立竿見影的，但起初，患者確實需要額外的體重支撐，這包括地面上的兩根平行杆或跑步機。然而，再過一到三天，他們實際上就能夠行走了，仍然需要使用輔助支撐。幾個月後，他們在進行其他運動活動方面有所改善，包括騎腳踏車、劃獨木舟，甚至站起來在酒吧喝一杯。
作者認為他們的裝置之所以有效，是因為只有少數神經纖維能在事故中倖存下來，但由於沒有從損傷部位以外的神經接收到刺激，它們最終會變得休眠。脊髓刺激只需要到達這些少數神經纖維就能使它們恢復活力。
不過，有一個需要注意的地方：長期改善僅在患者開啟刺激裝置時才會發生。完全癱瘓的人需要永久性脊髓植入物才能使治療起作用。但 Courtine 認為，為了重新獲得一定程度的運動能力，這是一個很小的代價。
“[新的] 證據與電極放置位置相對於背根位置的微調可能是導致運動功能相對快速恢復的一個因素的可能性相符，” 加州大學洛杉磯分校的生理學教授 V. Reggie Edgerton 說，他正在使用不需要手術的外部刺激技術進行類似的研究。
Edgerton 稱這項新研究是該領域的一項重要進展。然而，他質疑，考慮到患者仍然必須接受廣泛的物理治療，研究人員強調的“精確性”在多大程度上對運動行為中反映的結果負責。
Bloch 和 Courtine 的下一步是擴大脊髓刺激和運動恢復的普及範圍。他們的團隊正在與 ONWARD 合作，ONWARD 是一個由科學家、工程師和醫生組成的集體，旨在開發脊髓損傷的療法。（Courtine 是 ONWARD 的首席科學官。）計劃是建立其技術的商業版本，並在明年透過臨床研究對其進行驗證。 他還不確定具體費用，但表示定價將與其他神經系統刺激技術（如帕金森病的深部腦刺激）相似。
正如 Courtine 所說，“[這個想法] 是讓每個人都能獲得這種療法。”