瘫痪患者的仿生脊髓


电极可以帮助控制仿生肢体或外骨骼。薇薇安 · 里克特解释道。


瘫痪患者可能很快就会重新站起来多亏了墨尔本医学研究团队,没有危险的开颅手术。

他们开发了一种装置,可以测量血管内部的大脑活动,并传输可以控制仿生肢体或外骨骼的信号。

革命性的美国国防部高级研究计划局-资助的脑-机接口由一个连接到火柴杆大小的支架上的电极组成,类似于那些用于保持心脏病患者动脉打开的电极。支架由镍钛制成,可以被紧密压缩,使设备能够安装在狭窄的导管内。

这种 “stentrode” 通过颈部的颈静脉被输送到大脑运动皮层的血管中,运动皮层是指挥自主肌肉运动的区域。一旦插入,它就会膨胀并粘在静脉内壁,在那里它记录周围神经发出的电频率,并将信号传输到计算机。

该装置植入活的、自由移动的绵羊体内,传播神经活动长达六个月。

作者说,这些信号可以用来控制轮椅、外骨骼、假肢或电脑。

“本质上,这是一个仿生脊髓,” 第一作者托马斯 · 奥克斯利解释道。目前,电极通过电线传输,但科学家说,最终记录将变成无线。

该设备是为脊髓损伤患者设计的,仅在澳大利亚就有 20,000。但是该小组表示,stentrode 可以应用于其他神经疾病,如癫痫和帕金森氏症。

资深作者特里 · 奥布赖恩说,通过侵入性开放手术将电极直接植入大脑会导致感染,stentrode 的发展一直是仿生学研究的 “圣杯”。

他说: “能够在不损害大脑的情况下,创造出一种可以长时间记录脑电波活动的设备,是现代医学的惊人发展。”。

2017年,瘫痪的人类受试者将从皇家墨尔本和奥斯汀医院中挑选出来,进行该设备的首次人体试验。如果成功,研究人员希望该设备将在 2022年上市。

科学家发表了该设备的性能在自然生物技术

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