每經(jīng)記者 蔡鼎    每經(jīng)編輯 趙云    

脊髓是連接中樞神經(jīng)和外周神經(jīng)的橋梁，是將大腦的命令傳遞到人身體各個部分的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一旦受到外力打擊，導(dǎo)致脊髓骨折，往往會造成損傷部位以下肢體的運動感覺功能障礙，同時會伴有大小便失禁、疼痛、肌肉痙攣等癥狀。

今年6月，我國科技部官網(wǎng)發(fā)文介紹稱，在中國，每年脊髓損傷新發(fā)病例達12萬例；在美國，每年新增脊髓損傷病例1.7萬例。同時，脊髓損傷救治的經(jīng)濟消耗十分驚人，美國脊髓損傷中心2017年的統(tǒng)計顯示：在美國，依據(jù)截癱患者損傷時的不同年齡和解剖節(jié)段，平均每位患者救治的花費為34萬~100萬美元。

而最近來自瑞士醫(yī)學(xué)界的一項研究，給全球截癱患者帶來了好消息。

圖片來源：截自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院官網(wǎng)

據(jù)英國金融時報報道，三名因慢性脊椎損傷而癱瘓的男性截癱患者接受了定向硬膜外電刺激（EES），研究人員通過無線植入物對脊髓精確釋放電刺激，促進了他們腿部肌肉的活動，讓他們實現(xiàn)了重新行走。

接受治療后，三人只需要借助極少的外部幫助，就可以獨立穿過實驗室，其中兩人甚至能夠在自己所住的小區(qū)里行走，但需要助行器來保持身體的平衡和安全。其中一人還表示，術(shù)后他能更好地在床上翻身，還可以在雙杠之間跨出幾步。

完成治療后，無電刺激也能控制肌肉

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的研究人員和洛桑大學(xué)醫(yī)院日前在知名雜志《自然》和《自然神經(jīng)科學(xué)》上發(fā)表了他們的研究。結(jié)果表明，脊髓的電刺激，結(jié)合密集的身體訓(xùn)練，有助于截癱患者逐漸恢復(fù)行走能力。

尤其讓醫(yī)學(xué)界人士感到興奮的是，整個過程結(jié)束后，即使沒有電刺激，這些患者也能自行控制此前癱瘓的腿部肌肉。這項被稱為STIMO(地面刺激運動)的最新研究，也建立了一個新的治療框架來改善脊髓損傷的恢復(fù)。

現(xiàn)年33歲的大衛(wèi)·梅茲就是三名接受治療的患者之一。2010年，他不幸在運動中摔斷脖子，幾年后雙腿失去知覺。梅茲在接受金融時報采訪時表示：“我的左腿曾完全癱瘓?，F(xiàn)在我可以在沒有電刺激的情況下伸直左腿的膝蓋，彎曲臀部，甚至移動腳趾。”包括梅茲在內(nèi)的三名患者，都在幾年前就遭受過脊髓損傷，并患有局部或完全的下肢癱瘓。

三名患者與庫爾坦（圖片來源：瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院官網(wǎng)）

美國華盛頓大學(xué)的大腦科學(xué)家切特·莫里茨雖然沒有參與這項研究，但他對研究結(jié)果印象深刻。他表示：“這項研究令人興奮，因為這證明了脊髓損傷是可以治愈的，而且即使是在關(guān)閉電刺激的情況下，患者在一定程度上也可以恢復(fù)行走。”

為進行這項研究，EPFL的研究小組最初使用的是美國醫(yī)療器械公司美敦力（Medtronic）生產(chǎn)的一種電子植入物，這種植入物原本用于帕金森癥患者的深部腦刺激。洛桑大學(xué)醫(yī)院的功能性神經(jīng)學(xué)家布洛赫在患者控制腿部運動的脊髓區(qū)域旁邊插入了16個電極陣列。植入物通過無線的方式連接到患者腳上的傳感器，這些傳感器可以檢測到病人何時打算步行。檢測到行走意圖后，傳感器便通過刺激那些因為受損而不能自行激活的腿部肌肉，讓患者得以行走。

電刺激“必須像瑞士手表般精準(zhǔn)”

治療開始幾天后，三名患者已經(jīng)能在跑步機上行走，但在地面上行走需要支撐物。在EES的幫助下，研究人員會調(diào)整患者的臺階高度和步幅長度，他們最終在EES開啟的狀態(tài)下在跑步機上走了一個小時。

布洛赫博士表示，“電刺激必須像瑞士手表一樣精準(zhǔn)才行。選定的電擊結(jié)構(gòu)能夠激活脊髓的特定區(qū)域，模仿大腦發(fā)出的產(chǎn)生行走的信號。（通過這種方式）患者可以在一周內(nèi)通過自身體重的支撐進行行走。我知道我們的研究已步入正軌。”

金融時報還稱，為了協(xié)調(diào)大腦在定向電流刺激下（產(chǎn)生）行走的意圖，三名患者被放置在一套移動的馬具上，隨后接受增肌訓(xùn)練。與此同時，術(shù)后的身體訓(xùn)練還進一步刺激了患者受損神經(jīng)之間的連接性生長——這證明了人類神經(jīng)間的“可塑性”（神經(jīng)系統(tǒng)重組神經(jīng)纖維的內(nèi)在能力），使神經(jīng)系統(tǒng)能夠在適當(dāng)?shù)臈l件下重織起來。

該項目的負責(zé)人、EPFL神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家葛瑞格·庫爾坦表示：“在為期五個月的訓(xùn)練后，患者自行控制受損肌肉的能力得到了極大改善。人類神經(jīng)系統(tǒng)對這種療法的反應(yīng)比我們的預(yù)期更積極。”庫爾坦表示，總共有8名截癱患者參與了目前EPFL的研究，隨后該校還將對另外20名患者進行研究，這20人將接受更為敏感的脊髓植入物，還將在患者控制身體運動的大腦皮層中加入新的植入物。

療法仍處于試驗階段

每日經(jīng)濟新聞（微信號：nbdnews）記者注意到，通過硬膜外電刺激來使截癱患者行走，其實并不是什么新鮮事。之前，其他科學(xué)家已經(jīng)通過類似方法使截癱患者能夠在助行器和短距離電刺激的幫助下行走，但前提是電刺激必須是開啟狀態(tài)——一旦電刺激被關(guān)閉，患者也將立即恢復(fù)到癱瘓狀態(tài)，無法再激活腿部運動。

在將此療法應(yīng)用于人類患者之前，EPFL的庫爾坦教授已在動物身上對該療法的原理進行驗證——當(dāng)電流通過脊髓進入肌肉時，原本后肢失去運動功能的老鼠可以重新開始奔跑。動物試驗也使庫爾坦教授的團隊得以實時模擬大腦如何自然地激活脊髓神經(jīng)。其他研究小組后來也報告稱，持續(xù)刺激可以恢復(fù)人類患者的一些肌肉運動。

值得注意的是，瑞士研究人員此次公布的療法仍處于試驗階段，該療法對其他完全或部分癱瘓的患者的療效還有待研究。其他研究人員警告稱，瑞士研究人員的研究規(guī)模并不大，而且他們選定的都是偏癱患者。凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)教授金伯利·安德森博士就表示，雖然這種療法潛力不小，但“要讓人們能夠獲得這種標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療服務(wù)，我們還有很長的路要走。”

“現(xiàn)在的關(guān)鍵是優(yōu)化這項技術(shù)，以及神經(jīng)之間連接的位置，”從事同類研究的瓜爾·庫爾蒂娜認為：“當(dāng)你很多年沒有走路的時候，你必須重新學(xué)會走路。”