施普林格·自然旗下專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-醫學(xué)》最新發(fā)表一篇神經(jīng)科學(xué)論文稱(chēng),研究人員研發(fā)出一個(gè)神經(jīng)義肢接口,能讓仿生腿對人體神經(jīng)系統產(chǎn)生完全響應。

這個(gè)接口由手術(shù)構建的成對的主動(dòng)肌-拮抗肌組成,這些肌肉對能恢復自然本體感覺(jué)(感知四肢位置和運動(dòng)的能力),在有14名膝下截肢人士參與的臨床試驗中改善了行走控制。

其研究結果還表明,即使只恢復部分神經(jīng)信號傳導,或許也足以實(shí)現神經(jīng)義肢功能的臨床相關(guān)改善。

該論文介紹,儘管義肢技術(shù)不斷進(jìn)步,但想讓膝下截肢人士恢復正常步態(tài)仍難有進(jìn)展。為了讓肢體在其活動(dòng)範圍內活動(dòng),肌肉以成對的主動(dòng)肌-拮抗肌發(fā)揮作用,這反過(guò)來(lái)能將本體感受信號傳給中樞神經(jīng)系統,給人體提供四肢位置和運動(dòng)的意識。

不過(guò),手術(shù)截肢會(huì )導致截肢位置的神經(jīng)-肌肉架構嚴重受損,也稱(chēng)殘肢,因為斷開(kāi)的肌肉會(huì )被包住,形成充足的軟組織墊層作為義肢接受腔,這會(huì )破壞自然肌肉動(dòng)力學(xué)和本體感受。

在本項研究中,論文通訊作者、美國麻省理工學(xué)院Hugh M. Herr和同事合作,他們研發(fā)的神經(jīng)義肢接口通過(guò)手術(shù)將成對的主動(dòng)肌-拮抗肌與感知電極相連。這些成對的動(dòng)態(tài)肌肉在殘肢內通過(guò)手術(shù)構建,作為腿部截肢人士的神經(jīng)義肢控制和本體感受來(lái)源。這個(gè)接口能將患者的神經(jīng)控制信息傳給一個(gè)外部義肢,並進(jìn)一步將義肢位置和運動(dòng)的本體感受傳回給使用者。

隨後,論文作者在臨床試驗中測試這種仿生義肢的效果,試驗共有14名單側膝下截肢的受試者,其中7人有神經(jīng)義肢接口,與沒(méi)有神經(jīng)義肢接口的膝下截肢人士的行走速度相比,這些受試者的行走速度提升了41%,與未截肢人群的行走速度相當。此外,他們的行走表現在真實(shí)世界環(huán)境中也更好,這些環(huán)境包括斜坡、臺階和被堵住的小路。

論文作者表示,他們的研究結果或可用於指導今後的重建技術(shù),這類(lèi)重建技術(shù)的目標是恢復截肢或運動(dòng)癱瘓人士對人體行動(dòng)的神經(jīng)控制。

(來(lái)源:中國新聞網(wǎng))

責任編輯: 何雪沫