癱瘓病人可以走路了,甚至爬樓梯!瑞士重大科學突破帶來新希望!

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癱瘓病人竟然能走路了,科技進步真的在加速!瑞士神經科學家意外發現腦部一個原本不怎麼相關的區域,竟然能夠幫助脊柱損傷患者恢復部分行走能力,甚至爬樓梯,並且是重新激活神經鏈接,這個項令人振奮的突破發表在12月2日《自然-醫學》雜誌上。

神祕大腦區域被發現,竟能幫助行走!

近年來,腦科學的研究取得了許多令人矚目的進展。最讓人意外的是,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的神經科學家們發現,大腦一個原本並不以“行走”著稱的區域——外側下丘腦(lateral hypothalamus,簡稱LH),竟然在癱瘓患者的恢復中扮演着重要角色。

外側下丘腦這個名字聽起來有些晦澀,它通常與動機和激勵等心理功能相關。但通過一項全新的技術,研究人員發現,當這個區域的神經元被激活時,可以重新喚醒已經“休眠”的脊髓神經纖維,從而幫助患者恢復部分行走能力。

這一發現是意外的。科學家們原本認爲,這個區域與運動無關,沒想到它竟然能幫助控制脊髓中的運動神經,恢復喪失的功能。

深腦刺激:讓癱瘓患者重拾走路的希望

爲了驗證這一發現,科學家們將“深腦刺激(DBS)”技術應用到外側下丘腦。這項技術通過植入電極,在大腦特定區域提供微弱的電流,激活目標神經元的活動。

這項技術首先在實驗小鼠和大鼠中取得了驚人的效果。研究人員發現,當深腦刺激激活外側下丘腦時,脊髓損傷的動物們行走能力得到了顯著提高。

之後科學家們將這種技術應用到了兩位真人患者身上,他們此前因脊髓損傷而無法行走,一直依賴輪椅,結果令人震撼!

兩位患者經過手術植入電極並啓動深腦刺激後,在短短几天內就開始嘗試走路,甚至可以爬樓梯!這對他們來說簡直是奇蹟般的變化。

患者的親身體驗:從輪椅到走路

其中一位患者沃爾夫岡·耶格(Wolfgang Jaeger),54歲,曾因滑雪事故導致脊椎骨折,失去了行走能力。在接受深腦刺激治療兩年後,他開始能夠獨立站立,走短距離,甚至爬樓梯。他說:如果我想,我可以走一小段路,爬上下樓梯,或者在廚房站起來拿東西。這項技術進步越來越快,我相信未來我不再需要輪椅。

而另一位女性患者則說,電極安裝到位並接受刺激,我立刻就感覺到我的腿有了知覺!刺激增加的時候,我甚至有了走路的衝動!這種突破不僅僅是恢復行走那麼簡單,它象徵着一種新的治療方向——通過激活大腦的不同區域,幫助恢復失去的功能。

最重要的是,即使關閉深腦刺激,他們步行情況的改善仍然存在,這表明這項技術具有長期的影響。

爲何外側下丘腦如此重要?

那麼,外側下丘腦到底有什麼神奇之處呢?科學家們發現,外側下丘腦不僅僅負責激勵我們的行爲,還能調動其他腦區發出信號,推動脊髓中的運動神經進行協調。這些神經連接是脊髓損傷後依然殘留的,但往往需要大腦的幫助才能重新啓動。

通過深腦刺激,科學家們有效地激活了這些潛在的神經連接,從而在不完全損傷的情況下恢復了患者的部分運動能力。這一發現揭示了大腦和脊髓之間更復雜、更深層次的關係,遠遠超出了我們以前的理解。

未來展望:與脊髓植入技術結合

雖然目前的研究成果已經非常令人興奮,但這項技術仍處於初步階段。科學家們希望將深腦刺激與脊髓植入技術結合,進一步提高恢復效果,通過同時刺激大腦和脊髓,患者或許能夠恢復更長時間的行走,甚至恢復更高質量的運動功能。

這項研究不僅爲脊髓損傷患者帶來了新的希望,也爲我們瞭解大腦如何調控運動功能打開了一扇新的大門。如果將來能夠廣泛應用,深腦刺激技術可能成爲治療脊髓損傷的革命性手段,幫助數以百萬計的患者重新獲得獨立生活的能力。

神經科學的新紀元

這項突破性研究讓我們看到了神經科學研究的無限可能,因爲通過深腦刺激,我們不僅僅是在修復脊髓,更是在重新激活大腦與脊髓之間的溝通橋樑。這一發現可能標誌着癱瘓治療新紀元的到來,不僅給患者帶來了希望,也爲科學家們提供了無窮的探索空間。

參考文獻:

Cho, N., Squair, J.W., Aureli, V. et al. Hypothalamic deep brain stimulation augments walking after spinal cord injury. Nat Med (2024). https://doi.org/10.1038/s41591-024-03306-x

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