电刺激让瘫痪者重新行走原理找到了,3人已治疗成功

2022-11-15 22:13:12

詹士 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

电刺激为什么能让瘫痪者重新行走?

原理刚被 破译,且目前已有应用,3位完全瘫痪受试者,经短短数月治疗,只需助行器就能撑起自身重量并行走。

该成果来自瑞士洛桑联邦理工学院一个神经科学研究团队。

他们发现了脊髓里一个神经元亚群,连接着运动和感觉神经元细胞。通过用电刺激该部分,结合强化训练,他们已经达成不俗的治疗效果。

该研究相关报道这两天已登上Nature网站头条。

研究脊髓损伤的神经学家评价此成果:

它给脊髓损伤患者带来的希望之大,简直令人难以置信。

那么,研究者 如何发现其中原理的?

一起来看看。

连接感觉与运动的神经元

事实上,早在2018年该团队就发现了电刺激能治疗下半身行动不便的患者。

当时,他们依靠硬膜外电刺激 (EES) 技术,将电脉冲传导到脊柱神经,再结合强化训练,让运动麻痹、腿部知觉微小的患者实现了独立行走或借助工具的行走。

但是,关于该方式为什么能帮助患者康复? 原理尚未揭开

这回,研究者以小鼠为实验对象,测量了它们脊髓组织样本中数千个单神经元活动情况。

有意思的是,电刺激下,经治疗的活跃神经元数量在减少,如下图g与i的EES*REHAB部分,反而是脊髓受损下(SCI—EES样本),部分神经元细胞表现更活跃:

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由此,研究者认为有一部分神经元专门负责受损状态下的工作,而在健康状态下,保持静默。

接下来,科学家应用UMAP降维算法,以可视化方式从36个神经元亚群中锁定5个与本次研究有关的亚群,并锁定它们的位置。

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