脊椎植入物使瘫痪的灵长类动物能够行走

这种植入物是在对老鼠进行了十年的研究后开发出来的，它的工作原理是绕过脊柱的受伤部分，直接从大脑向受伤部位下方的完整神经发送信号。

由EPFL神经科学家Gregoire Courtine领导的研究人员称这种植入物为“脑-脊柱接口”。它由几个部分组成，并利用了这样一个事实:即使脊髓损伤导致瘫痪，大脑的运动部分仍然保持完整，仍然产生信号，这是一个未受伤的脊椎动物会命令肌肉弯曲和放松的信号;瘫痪肢体的神经和肌肉通常也完好无损，只是由于脊髓损伤而无法与大脑交流。

库尔蒂纳解释说:“为了实现脑-脊柱接口，我们开发了一种可植入的无线系统，该系统可以实时操作，使灵长类动物能够自由行动，而不受束缚电子设备的限制。”

接口上有两个植入物，一个附着在负责产生控制腿部信号的运动皮层区域;另一种是直接连接到神经纤维的电极网络，被植入腰椎区域的脊髓表面，在导致猴子瘫痪的病变之外。大脑植入物接收皮层神经细胞产生的电信号，并将其传输到一台外部计算机，该计算机解码电信号，并再次以无线方式向腰椎植入物发送信号，命令之前不活动的肌肉收缩。信号只有几伏特的数量级。

库尔蒂纳说:“我们知道如何用数学算法提取大脑信号，编码腿部的弯曲和伸展。”“然后，我们将解码的信号与刺激脊髓中诱发行走运动的特定热点联系起来。”

实验对象是一只恒河猴，它的脊髓损伤通常会在几个月后自我修复，但研究小组认为，这种植入物也适用于更严重的损伤(尽管这可能还需要使用药物)。不需要任何物理治疗或训练来帮助猴子走路;波尔多大学负责监督灵长类动物实验的神经科学家埃尔万·贝扎德说，植入物一被激活，它就开始走路了。

实施植入手术的洛桑大学医院的神经外科医生乔斯林·布洛赫说:“大脑的解码和脊髓的刺激之间的联系是全新的，从而使交流得以存在。”“这是第一次，我可以想象一个完全瘫痪的病人能够通过这个脑-脊柱接口移动他们的腿。”

然而，库尔蒂娜敦促谨慎行事。他说:“前面有许多挑战，可能需要几年的时间才能对这种干预的所有组成部分进行人体试验。”库尔蒂纳和团队解释了他们的研究，该研究还涉及与布朗大学的合作;位于美因茨的弗劳恩霍夫ICT-IMM研究所，专注于化学、能源技术、分析系统和传感器;和医疗电子公司美敦力在一封致大自然。