大脑植入恢复触觉

一种新的大脑植入物可以恢复瘫痪或假肢患者的触觉。
二零一六年十月十八日

采访

罗伯特·冈特博士,匹兹堡大学

小女孩抚摸着马

一个小女孩抚摸着一匹马

分享

脊髓损伤的患者可能会被剥夺活动或体验的能力抚摸着马他们大部分身体的感觉。虽然科学家们已经开始开发窃听大脑运动路径的系统,并将机器人和假肢设备的思想转化为运动,但仍然没有办法恢复任何触觉。现在,匹兹堡大学的一个研究小组已经开始了一系列的实验,他们使用大脑植入物来恢复克里斯·史密斯从罗伯特·冈特那里听到的一些感觉。

罗伯特-当人们有脊髓损伤时,这可能有很多原因(一个常见的原因是机动车事故),大脑和身体其他部分之间的联系失去了,如果损伤发生在你的颈部,很多人最终会瘫痪腿部和手臂。大脑仍能正常工作,只是失去了与四肢(手和手臂)沟通的能力。

克里斯-一个人如何尝试和克服这个问题?

罗伯特:嗯,世界各地的人们正在采取许多不同的方法。有一件事很有希望;实际上,人们正在尝试再生和再生受损的脊髓部分,以便恢复大脑和四肢之间的联系。

我们解决这个问题的方法是在大脑的不同区域植入微小的电线,这些区域实际上控制着运动,通常负责感觉手。所以我们把这些设备植入大脑,通过倾听这些信号,然后实际输入信息,我们希望能够将大脑重新连接到一个设备上,比如假肢,或者电脑,电脑光标,诸如此类的东西。

克里斯-以前没有人这么做过吗?

罗伯特-人们确实有。在过去的几年里,有几个小组进行了一系列的研究,包括我们在匹兹堡大学的小组,在那里,人们把这些小网格的电线植入大脑并倾听信号。人们已经使用这些信号来控制机械臂,这样他们就可以伸出手来抓住物体,但其中一个关键的东西是感觉物体的能力。当你伸出手,用这个机械臂抓住一个物体时,你感觉不到它,你不知道你是否在拿着它。你可以看到它,但你不能感觉到它,所以我们现在所做的就是试图恢复那种感觉,那种触觉,当机器人手臂伸出去抓住它的时候。

克里斯:你说过你会向大脑发送信号,但实际上,请告诉我具体的细节,你是如何在身体上做到这一点的……

罗伯特-我们知道大脑中通常负责处理这些信息或倾听通常来自手的信号的部分所以我们在这项研究中所做的是我们把这些相同的电极网格放在大脑中我们知道通常负责倾听和处理来自手的信息的区域。所以我们在这里做的实际上是使用微小的电脉冲,这些小电脉冲使这些神经元变得活跃。当这些细胞变得活跃时,我们治疗的人就能感知到来自手的那部分大脑负责的触觉。

克里斯-所以你真的在脊椎损伤病人身上做了这个?

罗伯特:没错。在植入之前,我们已经和这个受伤的人一起工作了大约十年,现在我们已经植入了这些植入物大约一年半了,所以,当我们刺激他的时候,他感觉好像感觉来自他自己的手。

克里斯:当你这样做的时候,他说他“感觉”到了什么感觉?

罗伯特:这是一个很好的问题,也是研究中非常有趣的一部分。和我们一起工作的人会说他感觉有压力,偶尔他会说感觉像轻触;他还说了电子或嗡嗡声之类的东西。但我们在这里展示的是,当你提供这些刺激张力时,感觉就像你自己的手被触摸一样。我们还有很多工作要做,让这种感觉在某些情况下更自然,但它确实奠定了基础,表明这些感觉实际上可以通过与大脑的直接接触来提供,我们实际上进入大脑,用一点电刺激来刺激这些神经元。

克里斯,病人对此有何反应他会不会觉得有点奇怪他觉得自己的身体在做一些它没有做的事情?

罗伯特-他用了各种不同的单词和短语来描述这种感觉,有时他会说这种感觉很奇怪。很难描述手的这个部位被触摸或刺激是什么感觉,你已经十年没有感觉了,但他能够很自然地理解这些感觉。所以他确切地知道是他的小指被触摸还是他的食指被触摸。

评论

添加注释