美國(guó)科學(xué)家預(yù)言，癱瘓病人不久將能夠用大腦經(jīng)過(guò)外部電路控制自己的胳膊。

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》2006年10月16日?qǐng)?bào)道，美國(guó)羅得島州布朗大學(xué)的約翰·多諾古預(yù)言，今后5年內(nèi)。通過(guò)大腦植入電子裝置的方法，可以讓高位截癱患者能夠用自己的手吃飯。多諾古教授是這一研究領(lǐng)域的先驅(qū)。他說(shuō)，采用這種方法，已經(jīng)使截癱患者能夠通過(guò)意志控制和移動(dòng)電腦光標(biāo)。不久這些患者就可以經(jīng)過(guò)激勵(lì)鍛煉來(lái)恢復(fù)對(duì)自己肌肉的控制，用手拿起勺子給自己吃飯。

最初患者手臂活動(dòng)的范圍很有限，但這項(xiàng)技術(shù)有潛力改變那些依靠他人喂食、洗漱和穿衣的脊索損傷患者的生活。多諾古教授說(shuō)：“他們肯定還無(wú)法寫(xiě)字和彈鋼琴。但是這是證明能夠恢復(fù)大腦和肌肉之間聯(lián)系的第一步。5年之內(nèi)就可以讓這些患者做到生活自理，對(duì)此我十分樂(lè)觀?！?/p>

使用一種叫做“大腦之門(mén)”的裝置，讓患者大腦的神經(jīng)傳遞信號(hào)繞過(guò)導(dǎo)致癱瘓的損傷的脊索，多諾古的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了令人驚奇的進(jìn)展。這個(gè)裝置只有阿司匹林藥片大小，植入到大腦之后，可以記錄和傳送大腦中處理肢體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的部分發(fā)出的電信號(hào)。

“大腦之門(mén)”裝置由一個(gè)4平方毫米大小的傳感器構(gòu)成，從其中伸出100個(gè)像頭發(fā)絲一般細(xì)的電極，與大腦組織接觸，這些電極可以捕捉到神經(jīng)元發(fā)出的電信號(hào)；把這個(gè)傳感器植入大腦中控制胳膊的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)皮層部分，大腦得到的信號(hào)送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，利用軟件破解患者的意圖；在患者想著向左或向右移動(dòng)胳膊時(shí)，軟件就會(huì)控制電腦光標(biāo)做出相應(yīng)的移動(dòng)。雖然光標(biāo)移動(dòng)的精確性還達(dá)不到用手移動(dòng)鼠標(biāo)那樣精確，但研究人員正在改進(jìn)解碼軟件，以提高精確性。

兩名植入這種裝置的患者情況在2006年7月英國(guó)《自然》雜志上發(fā)表后，人們普遍對(duì)此感到歡欣鼓舞。其中一名患者是25歲的馬特·納格爾，來(lái)自美國(guó)馬薩諸塞州。接受“大腦之門(mén)”植入手術(shù)后，在9個(gè)月的時(shí)間里，他就學(xué)會(huì)了移動(dòng)光標(biāo)，打開(kāi)電子郵件，玩電腦游戲，甚至能夠控制一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械臂。另一位患者是來(lái)自美國(guó)芝加哥的一名55歲的男性，他也已經(jīng)能夠成功地操縱光標(biāo)。

如今另外兩個(gè)患者的情況，進(jìn)一步證實(shí)了“大腦之門(mén)”的潛力。2006年10月15日，在美國(guó)亞特蘭大召開(kāi)的神經(jīng)科學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上，多諾古教授介紹了這兩名患者的情況。其中一名53歲的女性，由于腦干部位的中風(fēng)，使她除了脖子和眼睛之外，身體的其他部位都無(wú)法移動(dòng)，也不能說(shuō)話。植入“大腦之門(mén)”后，她可以通過(guò)一個(gè)虛擬鍵盤(pán)移動(dòng)光標(biāo)來(lái)和他人交流。此前她只能通過(guò)“眼睛鍵盤(pán)”來(lái)表達(dá)自己的想法，即用眼睛盯著一個(gè)字母，直到協(xié)助者判斷出是哪個(gè)字母。

另一名患者患有肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥，這種病導(dǎo)致患者運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的損傷。著名物理學(xué)家霍金患的也是這種病。經(jīng)過(guò)植入治療后，這名患者也學(xué)會(huì)了控制電腦光標(biāo)。很多科學(xué)家對(duì)此感到吃驚，因?yàn)橥ǔＵJ(rèn)為這些患者的大腦損傷是無(wú)法恢復(fù)的。多諾古教授還在研究改進(jìn)“大腦之門(mén)”系統(tǒng)軟件的方法，使患者擁有更好的控制能力，并把這種方法與已有的能夠鍛煉癱瘓患者肌肉的功能性電子激勵(lì)(FES)技術(shù)結(jié)合起來(lái)。

FES技術(shù)利用電流，人為地促進(jìn)肌肉的緊張和松弛。一位腰部以下癱瘓的患者采用這種方法治療后，已經(jīng)能夠站立起來(lái)。多諾古教授現(xiàn)在和美國(guó)克利夫蘭凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的FES專(zhuān)家合作，利用“大腦之門(mén)”獲得的信號(hào)，控制患者胳膊上的FES裝置，讓胳膊能夠自主運(yùn)動(dòng)。

“我們的計(jì)劃是把‘大腦之門(mén)’和FES系統(tǒng)結(jié)合在一起，我們預(yù)想這一過(guò)程要花5年時(shí)間完成?！倍嘀Z古教授說(shuō)，“我們的計(jì)劃是讓四肢癱瘓患者，能夠有一只胳膊和手通過(guò)大腦和FES系統(tǒng)恢復(fù)功能。我們的目標(biāo)是讓患者能夠自己使用勺子，能夠自己吃飯。考慮到‘大腦之門(mén)’已經(jīng)起到的作用，我們認(rèn)為這是可以實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還處于初期階段，我們只需要把這兩部分結(jié)合到一起，使患者恢復(fù)適度的運(yùn)動(dòng)功能?！?/p>

他說(shuō)，即使只能實(shí)現(xiàn)十分有限的運(yùn)動(dòng)功能，也可以顯著改善高位截癱患者的生活質(zhì)量；畢竟使用自己的胳膊，要比控制一個(gè)機(jī)械裝置方便得多。

“四肢癱瘓患者最希望的是能夠自己吃飯，”他說(shuō)，“有個(gè)人曾對(duì)我說(shuō)，‘我只想撓撓自己的鼻子’。這些簡(jiǎn)單的事情可能不需要過(guò)于復(fù)雜的技術(shù)。由于中風(fēng)或其他病癥而無(wú)法用語(yǔ)言溝通的患者，可以用手通過(guò)電腦來(lái)傳遞信息。他們可以利用特殊的軟件，通過(guò)電腦向醫(yī)生描述自己的感覺(jué)和癥狀?！?/p>

對(duì)于患者莉斯·馬丁來(lái)說(shuō)，如果她的手和胳膊能夠再次動(dòng)起來(lái)，她最想做的事情之一。就是撓一撓臉上發(fā)癢的地方。57歲的馬丁女士以前是英國(guó)斯特靈郡消防隊(duì)的電話接線員，1991年的一次車(chē)禍導(dǎo)致她癱瘓。每天早上起床時(shí)她需要兩個(gè)人的幫助才能離開(kāi)床。她借助一個(gè)通過(guò)下巴控制的電動(dòng)輪椅四處移動(dòng)，乘坐一輛改造過(guò)的面包車(chē)出行。

“正常人意識(shí)不到，臉上的一點(diǎn)搔癢就會(huì)讓你發(fā)瘋，”馬丁說(shuō)，“一只黃蜂或是什么東西來(lái)到你附近，你只能像個(gè)木頭人那樣坐在那里，什么事情也做不了。如果能做類(lèi)似打開(kāi)電腦或開(kāi)燈這樣簡(jiǎn)單的事情，就能夠改變我的生活。如果我能夠接聽(tīng)電話，事情就大不一樣了?！彼f(shuō)如果能夠讓她重新抬起胳膊，她會(huì)認(rèn)真考慮做“大腦之門(mén)”的植入手術(shù)。

“我很關(guān)心新技術(shù)的進(jìn)展，但我首先要搞清楚這是怎么回事?！彼f(shuō)。

馬丁女士除了身體無(wú)法動(dòng)彈之外，她是個(gè)活躍的人物。她是英國(guó)脊髓損傷協(xié)會(huì)理事會(huì)成員，參加過(guò)幾次醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議，還在英國(guó)開(kāi)放大學(xué)從事健康和社會(huì)看護(hù)領(lǐng)域的研究。馬丁在健康看護(hù)的幫助下，定期進(jìn)行一定運(yùn)動(dòng)量的鍛煉，以維持關(guān)節(jié)的正常功能，避免肌肉萎縮。

“我每天早上都進(jìn)行身體鍛煉，”馬丁說(shuō)，“這樣可以保持我的關(guān)節(jié)、胳膊和腿的狀況良好，以便有朝一日我還能夠再度使用它們?！?/p>

“大腦之門(mén)”在將來(lái)還可能用于建立更為復(fù)雜的肌肉控制，或許還可以用于其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和治療。因?yàn)檫@種裝置可以有效地記錄大腦特定部位發(fā)出的信息，所以它可以用于監(jiān)測(cè)癲癇患者的腦部信號(hào)，對(duì)可能的發(fā)作做出預(yù)警。

“‘大腦之門(mén)’可以探測(cè)大腦信號(hào)的變化，預(yù)測(cè)可能的癲癇病發(fā)作?！倍嘀Z古教授說(shuō)，“患者可能正在開(kāi)車(chē)，這種裝置能夠在一個(gè)小時(shí)前發(fā)出預(yù)警，因此患者可以把車(chē)停好，確保在疾病發(fā)作的時(shí)候不會(huì)發(fā)生任何其他危險(xiǎn)。”