神經義肢接口讓患者恢復“仿生行走”

新突破成功恢復了“仿生行走”。圖片來源：《自然·醫學》

《自然·醫學》1日發表的一篇論文，報道了神經義肢接口的最新突破，其能讓仿生腿完全響應人體神經系統，在臨床試驗中，改善了截肢人士的行走控制，讓他們恢復了“仿生行走”。這一結果表明，即使只恢復部分神經信號傳導，或也足以實現神經義肢功能的臨床相關改善。

人體為了讓其肢體在其活動范圍內活動，肌肉會以成對的主動肌-拮抗肌發揮作用，這反過來能將本體感受信號傳給中樞神經系統，給人體提供四肢位置和運動的意識。不過，手術截肢會導致截肢位置的神經-肌肉架構嚴重受損形成殘肢。殘肢斷開的肌肉會被包住，形成充足的軟組織墊層作為義肢接受腔，這會破壞自然肌肉動力學和本體感受。

美國麻省理工學院團隊研發的神經義肢接口，通過手術將成對的主動肌-拮抗肌與感知電極相連。這些成對的動態肌肉在殘肢內通過手術構建，作為腿部截肢人士的神經義肢控制和本體感受來源。具體來說，這個接口能將患者的神經控制信息傳給一個外部義肢，并進一步將義肢位置和運動感受傳回給使用者，恢復其本體自然感覺。

團隊隨后在臨床試驗中測試這種仿生義肢的效果，試驗共有14名單側膝下截肢的受試者，其中7人有神經義肢接口。與沒有接口的膝下截肢人士的行走速度相比，這些受試者的行走速度提升了41%，與未截肢人群的行走速度相當。此外，他們的行走表現在真實世界環境中也非常好，這些環境包括斜坡、臺階和被堵住的小路。

團隊表示，他們的研究結果或可用于指導今后的重建技術，這類重建技術的目標是恢復截肢或運動癱瘓人士對人體行動的神經控制。