首创技术让四肢瘫痪者恢复运动和感觉

2020 年 7 月 18 日，基思-托马斯（Keith Thomas）的生活发生了改变，他掉进了一个游泳池，导致 C4 和 C5 椎骨受伤，胸部以下瘫痪。但是，得益于一项首创的临床试验，来自纽约马萨皮夸的托马斯现在可以随意移动手臂，三年来第一次感觉到姐姐握着他的手。

托马斯说："坦率地说，有一段时间我甚至不知道自己是否还能活下去，或者我是否还想活下去。现在，我能感觉到有人握着我的手。这让我难以抗拒。我唯一想做的就是帮助别人。这一直是我最擅长的事情。如果这能帮助别人，甚至比帮助我更多，那一切都是值得的"。

诺斯韦尔健康公司费恩斯坦医学研究所的研究人员、工程师和外科医生团队采用一种新颖的方法，参与了恢复托马斯触觉和运动的工作。

首先，他们利用功能磁共振成像（fMRI）绘制了托马斯的大脑图，确定了负责手臂运动和手部触觉的区域。然后是长达 15 小时的马拉松式开脑手术，植入植入物。有时，托马斯需要保持清醒，以便向外科医生提供实时反馈。

手术医生之一阿什什-梅塔（Ashsh Mehta）说："因为我们有凯斯的（fMRI）图像，而且他在部分手术过程中与我们交谈，所以我们很清楚应该在哪里植入大脑植入物。我们在负责运动的区域植入了两块芯片，在负责手指触觉和感觉的大脑部分又植入了三块芯片"。

凯斯-托马斯的大脑中植入了五个微型芯片，形成了双重神经旁路的关键部分，它利用人工智能解码并将他的想法转化为行动，刺激他的大脑和脊髓，以恢复他手臂和手部的运动和感觉。

在所谓的"思维驱动疗法"中，托马斯头部突出的两个端口与计算机相连。人工智能会读取、解释并将他的想法转化为行动，这就是新颖的双神经旁路疗法的基础。

例如，当托马斯想到要捏一下自己的手时，大脑发出的电信号就会被计算机解码，然后将信号发送到放置在他脊柱和前臂肌肉上的柔性无创电极贴片上，从而使他的手活动起来。指尖和手掌上的传感器将触摸和压力信息传回大脑，大脑将这些信息记录为感觉。

临床试验首席研究员查德-布顿（Chad Bouton）说："这是首次通过电子方式将瘫痪者的大脑、身体和脊髓连接在一起，以恢复持久的运动和感觉。"

自从开始试验以来，托马斯的臂力增加了一倍，他的前臂和手腕开始有感觉了，即使在没有连接到旁路系统时也是如此。

自从 2020 年的一次潜水事故导致基思-托马斯胸部以下瘫痪以来，他第一次能感觉到妹妹握住了他的手。

单一神经旁路方法以前也曾使用过，并取得了良好的效果。在这些病例中，一个或多个微型芯片被植入大脑，从而完全绕过脊髓损伤，同时刺激器激活目标肌肉。然而，这种方法只有在使用者与电脑保持连接时才起作用，而且通常是在实验室环境中，无法恢复患肢的运动和感觉。

双神经旁路技术的希望在于，它能使大脑、身体和脊髓最终形成新的通路，重新学习如何交流。

费恩斯坦研究院总裁兼首席执行官凯文-特雷西（Kevin Tracey）说："数百万人生活在瘫痪和失去知觉的痛苦中，而改善他们状况的方法却很有限。布顿教授和他的团队致力于推进新的生物电子技术，为恢复运动和感觉开辟新的临床途径。"

以下视频由 Northwell Health 制作，记录了基思-托马斯参与双神经旁路试验的过程，包括从手术到他对这项技术的反应。