《自然》重磅:让瘫痪者再次行走,这项神奇技术只要5个月!

[日期:2022-12-19] 作者:生物谷 次浏览 [字体: ]

瘫痪,一个沉重的字眼,给患者自身及其家庭带来的创伤是巨大的。造成瘫痪最常见的原因是脊髓损伤,其导致大脑和脑干投射到脊髓的通路被中断,从而导致瘫痪,这种自上而下通路的损伤基本是不可逆的。

科学家们想了很多办法试图使瘫痪患者能够重新站起来,比如干细胞治疗[1]和外骨骼机器人[2]等,但要使完全瘫痪患者实现独立行走还是十分困难的。

2018年,来自瑞士洛桑联邦理工学院的神经学家Grégoire Courtine及其团队报道通过硬膜外电刺激(EES)与康复训练相结合,使得三名严重运动障碍或完全瘫痪的脊髓损伤患者(下肢有部分感觉)能够拄拐甚至独立行走[3],但这项技术对连感觉也完全丧失的脊髓损伤患者是否有效并不明确。同时,EES起效的内在机制也未得到深入分析。

近日,Grégoire Courtine团队联合同单位的Jordan W. Squair和Jocelyne Bloch团队再次在《自然》杂志发文,报道了EES技术的最近进展[4]。研究表明,EES技术对于下肢失去所有感觉的瘫痪患者同样有效,试验纳入的9位患者中3位完全瘫痪且腿部无任何感觉,在EES开启后,患者的行走功能可立刻获得改善或恢复。

在进行EES治疗联合康复训练5个月后,9位患者在EES开启和稳定装置辅助下可抵抗自身重力行走,且有4位在EES关闭情况下也恢复了行走能力。研究人员还找到了对重获行走能力起到关键作用的特定神经元亚群。

《自然》杂志同期对该研究的评论表示,该项技术将为脊髓损伤瘫痪患者带来巨大的希望[5]。


该研究首先在9位脊髓损伤造成的瘫痪患者中再次验证了EES治疗联合康复训练(EES+康复训练)恢复行走功能的安全性和可行性(NCT02936453)。在这9位患者中,有6位患者表现出严重或完全的运动功能障碍,但保留了一定程度的腿部感觉,剩下的3位患者表现出完全的感觉运动障碍。

在将神经刺激器植入到患者脊髓背根神经处并开启EES后,9位患者均能够在机器人辅助下改善或恢复行走能力,并可在EES开启时按照自己的抑制控制步幅的幅度。 

为期5个月的EES+康复训练治疗期间(包括每周4到5次开启EES进行站立、行走和各种锻炼),随着时间的推移,患者承重行走能力明显提高,有4位患者在EES关闭的情况下也能恢复行走。这些均表明EES+康复训练治疗可有效恢复瘫痪患者的行走功能,无论其感觉功能是否完全丧失。

行走功能的恢复必然涉及到脊髓功能的重塑,因此,为了检测EES+康复训练前后脊髓神经元活动的改变,研究人员使用了18F-氟脱氧葡萄糖摄取正电子发射断层扫描(18FDG-PET)来量化 EES+康复训练前后脊髓代谢活动的改变。出乎意料的是,EES+康复训练导致在行走时腰髓神经元活动减少。