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从匹兹堡大学获得最有趣和最重要的故事。对于中风患者和瘫痪患者来说,手臂和手部活动能力的缺陷球速体育是最能改变生活的并发症之一。然而,目前还没有任何治疗方法或医疗技术可以恢复或有意义地改善失去的上肢功能。匹兹堡大学的球速体育研究人员正在努力改变这种状况。
在《自然神经科学》杂志上发表的一篇新论文中,神经外科助理教授Marco Capogrosso和他的团队报告说,脊髓的电刺激可以改善猴子手臂和手的自主运动控制。在未来,这项技术可以让手臂功能受限的人部分恢复失去的运动。
“即使球速体育是最简单的手臂运动,我们的神经系统也必须协调数百块肌肉,而用直接的肌肉电激活来取代这种复杂的神经控制,在实验室之外球速体育是非常困难的,”球速体育研究小组成员卡波格罗索说康复和神经工程实验室球速体育。“我们没有刺激肌肉,而球速体育是简化了技术,设计了一个系统,利用存活的神经元通过对脊髓的特定刺激脉冲来恢复大脑和手臂之间的联系,这可能使瘫痪患者能够完成日常生活任务。”
开发一种可以在实验室之外使用的无缝技术来帮助这些患者并非易事。我们广泛的上肢运动和卓越的灵巧性使灵长类动物和人类与其他哺乳动物区别开来:能够在肩膀上旋转手臂,在肘部弯曲手臂,弯曲和伸展手腕,通过改变单个手指的位置来改变抓地力,这使得我们能够非常复杂地控制我们拿着物体的方式,以及与世界互动的方式。这种能力也使得恢复手臂和手的运动异常困难。
为了测试他们的刺激技术,球速体育研究人员对部分手臂瘫痪的猕猴进行了球速体育研究,训练它们去够、抓住和拉动杠杆,以获得它们最喜欢的食物。
除了检测控制自主运动区域的电活动的大脑植入物外,猴子还被植入了一组小电极,这些电极与一个铅笔头橡皮大小的外部刺激器相连,当大脑电极检测到动物想要移动手臂时,刺激器就会打开。
电极和刺激器的设计和放置——在从脊髓向手臂和手部肌肉延伸的神经根上——通过计算算法和医学成像的结合进行了广泛的验证,确保每只动物的独特解剖结构与无痛装置兼容。
该团队的分析表明,虽然不足以完全恢复手臂功能,但刺激显着提高了精度,力量和运动范围,使每只动物都能更有效地移动手臂。重要的球速体育是,这些动物在适应和学习如何使用刺激的过程中不断进步。
“退后一步,从一个不同的、更简单的角度来解决一个非常复杂的临床问题,与之前所做的任何事情相比,这为手臂和手麻痹的人打开了更多的临床可能性,”共同第一作者比阿特丽斯·巴拉说,她曾球速体育是球速体育大学的访问球速体育,目前在华盛顿大学纽约大学。“通过围绕神经系统建立一种技术,模仿它的自然设计,我们会得到更好的结果。”
虽然目前的球速体育研究仍处于临床前和实验阶段,但卡波格罗索也在进行人体临床试验,以确定脊髓电刺激球速体育是否能改善中风患者的手臂和手部控制能力。他们目前正在招募参与者匹兹堡大学和UPMC.
——安娜·格列洛娃