新的神经植入物可以防止瘢痕组织

本周，一种将计算机和假肢设备与神经系统连接起来的更好方法被公布。研究人员已经将干细胞转化为肌肉细胞，并将这些肌肉细胞与微小的电极连接起来。当它们被植入神经时，神经将自己连接到肌肉上，并激活肌肉。电极检测肌肉的反应，并将信号发送到计算机或假肢设备，如人工手臂。这项技术使研究小组解决了现有的问题，即通常情况下，当你在神经旁边植入电极时，疤痕组织的积累随后会引入干扰并阻碍信号的检测。Damiano Barone是剑桥大学的神经外科医生，也是这种新方法背后的主脑之一。

达米亚诺:神经不只是一个单一的结构，神经是一束导线的集合，也就是轴突。目前，大多数设备接收到的是所谓的复合信号。所以它们将所有轴突的所有信息收集在一起而不是将单个轴突的信息传递给单个肌肉细胞。所以我们想让它做的是我们如何获取信息而不是从一组轴突到单个轴突。

Chris -所以你是说当你观察一根神经时，那里有很多不同的神经线，现在的设备正在监听所有的神经线，把所有的信号混合在一起，然后说出它们检测到的。你想要特别地去听每根电线上的单个信号并且用一种不会留下疤痕的方式去做吗?

达米亚诺:当然。这正是我们一直在努力做的。所以我们所做的，我们使用干细胞，我们推动它们成为肌肉细胞，神经喜欢做的是连接肌肉和肌肉细胞，因为这是它们应该做的。它们会进入肌肉，形成一个连接点，然后告诉肌肉，请收缩。神经与我们的肌肉细胞相连，肌肉细胞又与我们的电极相连，每当这些电线发出信号时，其中一个肌肉细胞就会收缩，它会告诉其中一个电极发生了什么。

克里斯-你如何让肌肉细胞与电极对话而不形成疤痕?因为当你把电极植入神经时，它会留下疤痕，这会影响你的表现，这似乎是在拖延时间。你把肌肉细胞放在电极和神经之间，你说它不会留下疤痕。为什么不呢?

达米亚诺:这是一个有趣的部分，因为肌肉细胞不是来自身体。所以肌肉细胞是一种生物组织但它以前不是身体的一部分。所以所有的，我们所说的导致疤痕的免疫反应，不会发生。

克里斯:那么，当你做这类研究的时候，这有多好呢?我假设你正在做的是你的模型会是一个人，比如说，失去了一条手臂你想要装上一个假肢并以和一个人可以移动自己的手指一样的分辨率来控制它你把这些设备放入被切断的神经中以便接收信号。这比你把现有的电极连接到神经残端要好多少?

Damiano -目前临床上还没有一种电极可以为神经义肢提供动力。在临床实践中，最好的方法是把神经，植入胸部和肩部的大肌肉，然后他们在皮肤上放置电极来接收信号。这给了我们一个概念，六到八个信号，基本上是关闭和打开手臂，移动手腕到一个方向，手肘也是如此。我们所做的是，我们已经增加到32个频道了。所以我们增加了至少一个或两个数量级的信号的数量，我们可以从一个标准的技术状态。

克里斯-你的设备有多大?它是不是相对较小，因此可以舒适地植入病人体内?

达米亚诺:当然。我的意思是，目前我们使用的设备是1到2平方毫米。

克里斯:那行动的持续时间呢?你花了多长时间来观察这种效果能持续多久，观察卓越的表现和疤痕组织形成的失败?

达米亚诺:在这个项目中，我们用了四个星期。我们选择四周的原因是因为这是神经形成这些连接肌肉的时间。四周后，我们证明了这些细胞确实存活了下来，而且它们还保持着正常的功能。我们现在要做的是延长这段时间并将他们接收到的信号连接到假肢上。