神經學家取得新突破：癱瘓猴重新行走 未來在人身上實現可能性很大

據《中國青年報》11月30日報道，由法國神經學家格雷瓜爾·庫爾蒂納（Grégoire Courtine）領銜，一支跨國研究團隊奇蹟般地讓兩隻脊髓損傷的猴子恢復了自主行走——將晶元植入猴子大腦，發送無線信號，激活植於受傷的脊髓下段的接收器和脊髓電極，喚醒沉睡的運動神經。

「這是頭一次，我們看見一個下肢癱瘓的非人靈長類動物，恢復了接近正常的行走步態，看起來就像脊髓沒受過傷一樣。這簡直難以置信。」面對鏡頭，庫爾蒂納眼眶濕潤。參與研究的中國籍專家李秦博士告訴記者：「這也意味著，在人類身上實現的可能性非常大。」遺憾的是，12年前，因為心臟病突發，「超人」里夫沒能等到這一天。受「超人」鼓舞，科學家不斷嘗試「更實用的方法」在中國醫學科學院醫學實驗動物研究所的MOTAC中英合作實驗室中，右下肢癱瘓的獼猴終於在跑步機上邁開步子，原本屏住呼吸的庫爾蒂納和同事紛紛鼓掌，揮舞手臂，爆發出歡呼聲：「它又會走路了！」為了這一刻，他們已經努力了7年。此前，他們讓癱瘓的大鼠站了起來，這一次是更加接近人類的靈長類動物。同時，該研究最大的突破在於，猴子可以通過自身的意識控制下肢的運動，而不需要藉助外部的「開關」。這絕不是一項簡單的工程，瑞士洛桑聯邦理工學院的庫爾蒂納，形容這是「一曲協奏樂章」。包括中國在內，7個國家11家機構近百位研究人員參與，其中有神經生物學家和神經外科醫生，也有工程師和理療師。每天他們通過郵件交流最新的進展，隨時探討問題，也常去其他成員的國家訪問。對「總指揮」庫爾蒂納來說，正是「超人」里夫讓他下定決心，在這一領域深耕，幫助癱瘓病人對抗殘疾。在遭遇意外前，里夫和電影中的超人一樣勇敢無畏。他喜歡獨自航海，曾駕飛機橫跨大西洋。哪怕癱瘓後，他也穿著西裝，戴著呼吸機，用虛弱的聲音堅定地宣布：「世界上有些人可以接受肢體殘疾的現實，但我，絕不是他們中的一個。」

他堅信自己會重新站起來。為了用足夠好的身體迎接未來的科學成果，他每周做3次高強度鍛煉，保持肌肉的彈性。儘管在事故發生後的兩年內，他曾13次被送回醫院，幾次因為呼吸機脫落差點死去，並攤上了幾乎所有併發症——肺炎、骨折、血栓、皮膚破裂、腸道疾病等。他還和妻子創辦了克里斯托弗·里夫癱瘓基金會，支持脊髓損傷治療的相關研究。17年前，庫爾蒂納作為一個「小小的博士後」，在該基金會兼職。他至今記得，那是一個普通的工作日，在一天快結束的時候，里夫對在場的學者和技術專家強調：「你們一定要專註於實用價值。」「明天，當你們離開實驗室時，我希望你們順便去康復中心看看，瞧瞧那些傷者如何拼盡全力邁出一小步，如何掙扎著維持他們正在萎縮的軀體，然後等你們回家後，想想如何改變自己的研究方向，讓他們的生活更美好。」這段話擊中了庫爾蒂納。他至今仍提醒自己和團隊成員，「必須堅持嘗試更實用的方法」，不斷尋找見效最快、最實際的治療手段。

格雷瓜爾·庫爾蒂納和團隊成員過去經典的治療方法是，神經橋樑的脊髓斷了，人們就去修復這座大橋，通過刺激讓被切斷的神經纖維重新生長，最終「讓大橋通車」。但對於庫爾蒂納來說，「這實在是太複雜了」。如果要儘早實現臨床應用，他必須另闢蹊徑。「這次我們相當於在空中搭了一座橋。」李秦博士解釋說，只不過這座橋是無形的。當腦中的電極捕捉到運動指令後，可以通過無線網路，繞過脊髓損傷區域，直接激活損傷下段脊髓，向肢體傳遞神經信號。當這個「看似瘋狂」的想法第一次閃現時，庫爾蒂納甚至不敢告訴自己的博士後導師。沒想到，當他鼓足勇氣敲開辦公室門後，導師思忖了片刻，然後微微一笑：「幹嘛不試試？」大腦發出信號，通過電腦傳遞給腰部，控制下肢把這個想法變為現實，很不容易。「最困難的是研發所有需要的技術，並且把它們全部融合在一起。」庫爾蒂納對記者表示。在百餘年間，脊髓損傷引起的癱瘓一度被認為「治癒無望」。儘管里夫發誓，他將在50歲生日前重新學會走路，但無論他如何堅持鍛煉，用電極刺激肌肉，這一願望還是落了空。不過，他喚起了公眾對脊髓損傷治療的關注。「每年有87億美元花在那些脊髓損傷病人身上，僅僅用於勉強維持他們的生命，給他們提供輪椅，而非治癒他們，或者真正做點兒什麼。」里夫在接受採訪時強調。他的基金會將各自作戰的科學家擰成了一股繩。有人認為，此前，相關的研究以「蝸牛般的速度緩慢爬行」，而里夫執著的信仰，帶來了巨大的推力，這一領域突然快速取得進展，「人們終於在隧道中看到了光亮」。讓癱瘓的猴子重新行走，無疑是光亮的一部分。「這是腦和脊柱介面的重大突破。」李秦博士介紹。癱瘓猴子的腦部和損傷的脊髓下面，分別安裝了電極。一旦猴子想要控制自己的右下肢，大腦便會發出特定的電信號。當腦中的電極捕捉到這個信號，便會通過無線網路和外部計算機溝通，計算機會將指令發送給腰部電極，從而控制猴子下肢的運動。「說起來容易，實際操作起來非常難。」李秦回憶，團隊成員經常在實驗室待到凌晨，研究收集的大腦信號，或者改進實驗裝置。首先要挑戰大腦解碼。他們導出猴子運動時的腦電活動，然後在紛雜的信號海洋中，剔除無數干擾，最終找到控制右下肢活動的那個關鍵信號。讓癱瘓的下肢自己動起來，也是一項關鍵技術。數年前，庫爾蒂納和團隊已經在大鼠身上試驗成功。在給大鼠脊髓下部安裝電極並發送模擬大腦發出的電信號後，他們驚喜地看到，在大腦完全沒有參與的情況下，癱瘓的大鼠嗖地就站了起來。但不久後，庫爾蒂納開始感到沮喪，「這種運動完全是非主動的，大鼠實際上並不能控制自己的腿，很顯然，還缺個方向盤」。這次他們成功地在猴子腦中裝上了「方向盤」。腦中植入的電極，能讓猴子通過自己的「思想」控制腿部運動。這也是庫爾蒂納團隊此項研究最大的亮點。未來，機器可能給癱瘓者帶來更多自由庫爾蒂納給自己的項目命名為「重新行走計劃」。他希望，5年後將腦和脊柱介面技術推進到人類臨床試驗階段。如果里夫還活著，這位「鋼鐵超人」也許會毫不猶豫地接受試驗。在朋友心中，里夫從不畏懼失敗。他甚至告訴媒體：希望成為第一個「頭顱移植手術」的人體試驗品。但是在他發出呼聲的1999年，由於技術不成熟，手術沒有實施。他還會坐在輪椅上，教兒子如何騎自行車。當時，年幼的孩子晃晃悠悠地坐在車上，聽到背後父親有力的指示：「聽著，用力蹬你的右腳，把左腳放在踏板上，手臂保持筆直，眼睛盯著前方，然後拚命地向前、向前、向前！」迎著風險向前，同樣是庫爾蒂納唯一的選擇。這一刻，他感到「既興奮又恐懼」。在十幾年的艱苦研究之後，他終於有望實現「超人」里夫所說的「實用價值」。但在人類身上做實驗，意味著他不得不擔起更大的責任。他對記者表示：「我們的目標是幫助癱瘓者更好地康復，而非科幻般地消滅癱瘓。」首先，目前這項研究中依賴的電信號僅僅能讓腿部伸展和彎曲，還無法完成更精細的動作，比如改變運動方向，或是越過障礙物。其次，如果運用到人類身上，還必須考慮如何適應直立行走時的身體平衡。不過，當成果發表在《自然》雜誌上後，有學者評價，這項研究是人類治療癱瘓歷史上的「又一里程碑」。不久前，荷蘭一名失去說話能力的漸凍症患者，成功地實現了用「意念」打字。通過在大腦中植入電極，捕捉精準的電信號，並讓電極與計算機通信，她在短短6個月的訓練之後，打字準確率達到了90%。這都歸功於近年來快速發展的腦機介面技術，先解碼大腦信號，然後通過計算機樞紐，讓大腦和外部設備相連。此前，布朗大學和斯坦福大學的聯合團隊，讓癱瘓病人通過意念控制了外部的機械臂，指揮其抓起了飲料瓶，送到自己嘴邊。若成功應用將提高癱瘓病人生活質量「完全放開了想，將來或許有一種裝置，可以讀懂我們的思想。你想幹什麼，它都能翻譯出來，然後讓機器人替你去干。」李秦博士大膽設想。在庫爾蒂納看來，若能提高癱瘓病人的生活質量，他便心滿意足了。世界上每年有50萬人因脊髓損傷而癱瘓，「在短短几秒內，他們的生命突然變得黯淡無光」。就像從前視自由為生命的「超人」里夫，意外發生後，他甚至無法給家人一個最簡單的擁抱。他常常覺得，不能移動的身體與其說是血肉之軀，不如說是僵硬的石頭。「有時，瞥見人們自然地從椅子上起身，走出房間，我都會感到嫉妒。我知道他們做這些動作的時候，腦子裡可能啥都沒想。而我卻看著他們驚訝地感慨：這究竟是怎麼發生的？」「超人」最終沒等到他想要的。但他說過，在所有的夢裡，他依然精力充沛地做著自己熱愛的事兒，完美地掌控著自己的身體，無論是騎馬、航行，還是拍電影、開飛機。這些夢也許會在更多癱瘓者的生命里變成現實，如果那天真的到來，「超人」又得記大功。（記者郭路瑤報道）
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