你能想象這樣一個奇怪的景象嗎？一個癱瘓的老鼠用它兩條后腿，在計算機的控制下邁著精準(zhǔn)的步伐走路。“這真有點兒科學(xué)怪人的感覺，”Gregoire Courtine說道，他是瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)的一名神經(jīng)科學(xué)家。他在近期一篇論文中，闡述了利用電子學(xué)讓癱瘓動物恢復(fù)正常運動。

這項研究的研究人員希望嘗試用電子脈沖刺激癱瘓患者的脊髓，繼而幫助他們重新恢復(fù)行走的能力，這些信號可以替代那些通過脊髓傳遞給大腦的普通命令，因為脊椎受傷后，傳遞到大腦的行走命令也因此被中斷。

今年春天，來自路易斯維爾大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員透露，有四個多年殘疾的男人，他們的腳，臀部，腳踝，還有腳趾都能動了，在使用了刺激脊髓的設(shè)備（該設(shè)備運用了一種叫硬膜外刺激的技術(shù)）之后，他們甚至可以站起來。雖然他們的運動幅度還比較小，無法做到獨立行走，但這項技術(shù)能幫助他們鍛煉自己的腿，逐漸恢復(fù)一些運動機能。

目前，硬膜外刺激存在一定局限，因為電子脈沖無法刺激產(chǎn)生復(fù)雜且高協(xié)調(diào)性的動作。另外在人體測試中，所有的動作都需要手工控制。因此，Courtine專門開發(fā)了一套軟件系統(tǒng)，他先拍攝老鼠行動的影片，并把相關(guān)圖片導(dǎo)入進軟件之中，該軟件可以快速調(diào)整刺激類型，產(chǎn)生同步的步伐運動。

這套系統(tǒng)也可以幫助人類保持身體平衡，有節(jié)奏地走路。系統(tǒng)越完善，被刺激的癱瘓患者走路就輕松，因為大腦不用不斷地做出走路的決策判斷了。

為了達到理想的效果，瑞士科學(xué)家割斷了六只老鼠的脊髓，并在它們脊柱的后半部分植入了柔性電極，此外這些老鼠還被注入了一種名為血清素激動劑（serotonin agonist）藥物，可以讓脊髓做好與腿部的溝通。科學(xué)家們用護具支撐住老鼠的重量，然后把它們放在簡易的跑步機上，和一條設(shè)置了障礙的跑道上。

“這是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，雖然試驗老鼠的大腿完全麻痹了，但仍可以實時調(diào)整腿部運動。”Courtine說道。每只老鼠至少連續(xù)走了一千步，并成功通過了為它們設(shè)計的樓梯。Courtine團隊希望明年可以把這套系統(tǒng)用在人體測試。“我們的想法是把這套軟件系統(tǒng)應(yīng)用在殘疾人康復(fù)上。”現(xiàn)有證據(jù)顯示，脊髓和大腿的持續(xù)鍛煉，可以幫助大腦恢復(fù)曾被切斷的運動聯(lián)系。

要讓癱瘓患者實現(xiàn)自主行走，硬膜外刺激技術(shù)仍然有很長一段路要走。患者希望可以自己控制運動，這意味著未來，該系統(tǒng)需要在自動程序與用戶自主選擇運動之間找到一個平衡。

Courtine表示，他們正在開發(fā)一個腦機介面，希望在大腦的運動皮質(zhì)中植入電極，記錄人類的運動意圖，最終實現(xiàn)讓患者自己控制脊髓刺激器，并按照自己的想法走路。