脊髓損傷有救!男子癱瘓12年 以腦機接口手術重新走路

癱瘓12年的奧斯卡,頭上載上訊號發送器,可以重新走路。(圖/EPFL)

脊髓受損就會造成嚴重癱瘓,想要重新走路幾乎是不可能的。但是腦機接口(brain-computer interface,BCI)技術,可能可以幫助癱瘓者重新回覆活動能力。電子植入物重新連結脊髓,將走路的想法告知給雙腿的運動神經,然後就走起來了。

2011年,荷蘭男子奧斯卡(Gert-Jan Oskam)遭遇一場自行車事故,他的頸部脊髓部分受損,造成雙腿癱瘓、手臂部分癱瘓。

2018年,奧斯卡接受腦機接口實驗性治療,利用手術的方式,在身上加了2具電子訊號發送器,一處在大腦上方,用以發送、解碼啓動運動的電子信號;另一處在腰部的脊髓位置,以無線的方式,重新建立他的大腦和身體之間的聯繫。爲了強化訊號,他還要在頭上載着外型如同耳機的訊號收發器,經過3年的訓練,他的行走能力改善很多,並趨於穩定。

洛桑瑞士聯邦理工學院發明的腦機接口系統,大腦與腰部需手術植入,頭上再戴上訊號放大器,還要揹着解析電腦的揹包。(圖/EPFL)

奧斯卡說:「我用思考的方式可以控制我的臀部,經過練習後,過程與癱瘓之前的動作差不多,所以我認爲這樣的效果,對每個人來說都是最好的。」

研發這套系統的洛桑瑞士聯邦理工學院 (EPFL)神經科學家庫爾提教授(Gregoire Courtine),他是腦機接口領域的國際級權威,他說:「一般情正常情況,我們想要行走時,是大腦必須向負責運動控制的脊髓區域發送指令。但是要是脊髓發生損傷,訊號就會無法連結,也就癱瘓了。」

「事實上,只有一小段地方的脊髓神經出現難以復原的傷害。因此我們的想法是利用人工電訊重新建立這種通信,繞過受損區域,大腦就可以重新控制腿部運動。」

在進行了大約 40 次康復訓練後,奧斯卡成功恢復了自主移動腿腳的能力,甚至可以行走階梯。

洛桑理工庫爾提教授,是腦機接口的權威,他在多年前在TEX的演講,就說明腦機接口可以使癱瘓患者重新行走。(圖/TEX)

研究團隊表示,經過持續的行走復健後,奧斯卡的腿部神經系統還能持續改善,顯示神經細胞進一步恢復,他癱瘓多年肌肉變得健壯,而且失去多年的神經功能也有所恢復,這表明數位電訊促進了神經的重新連接與生長。

奧斯卡的走路還是相當的緩慢,還是他的生活品質明顯改善了。例如,他現在可以站在酒吧裡和朋友一起喝啤酒,這是我們大多數人認爲理所當然的,卻是對奧斯卡,以及同樣遭遇的患者意義重大。