像“战争机器”一样，重新站起来！

在阵容豪华的《美国队长3：内战》中，超级英雄们就“自己是否应该受到专门的法律监督”而分为两派，进而因为冬日战士的误会在机场展开大战。追击中，战争机器罗德上校被幻视的热光线击中从高空坠落，重伤瘫痪。

在钢铁侠的帮助下，罗德通过外置机械重新站了起来，并且在后来的无限战争与终局之战中都有亮眼的表现，用覆盖式火力把灭霸的军队炸得稀里哗啦。

漫威电影中的技术与其说是科幻，但奇幻的成分要更多一些。钢铁侠的科技超前得难以想象，但在帮助脊髓损伤的瘫痪患者重新行走，Nature近期有了新的解法。

脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是由于外界直接或间接因素导致脊髓损伤，往往导致损伤节段以下肢体严重的功能障碍。战争年代导致脊髓损伤的原因多为枪炮弹片伤、爆炸性损伤和刀刺伤；如今脊髓损伤多见于砸伤、摔伤、跌落伤、交通事故和运动性损伤等。脊髓损伤会给患者本人带来严重的生理和心理伤害，如今，针对脊髓损伤的预防、治疗和康复已成为当今医学界的一大课题。

脊髓损伤的治愈一直是医学难题，传统的治疗手段虽能在一定程度上可缓解体育bd，但对于神经功能的改变尚未有有效成果。

长期以来，普遍认为脊髓损伤导致大脑和四肢之间的链接被切断――脑神经元或神经纤维坏死，而由于超过6个月恢复窗口期的神经细胞损伤是不可逆的。科学家试图修复大脑与四肢之间的桥梁，来恢复神经传递。科学家们的目光落在了干细胞的身上，干细胞可以分化成神经细胞，替代损坏的神经元。

四川大学华西医院正在进行干细胞治疗脊髓损伤项目的临床研究，项目已通过国家备案。

关于干细胞生成神经细胞的研究还在研究中，但既然脊髓损伤是切断了大脑和四肢之间的联系，那么能否曲线救国，借助某个仪器来模拟大脑控制四肢的信号，重新控制四肢呢？2月9日，Nature Medicine发布了论文《Activity-dependent spinal cord neuromodulation rapidly restores trunk and leg motor functions after complete paralysis》（活动依赖性脊髓神经调节可在完全瘫痪后迅速恢复躯干及腿部运动功能），苏黎世联邦理工学院（EFPL）的神经科学家Grégoire Courtine和他的团队在论文中描述了一个能够模仿下半身接收到的信号来控制运动的植入物。

大脑的电信号能够控制下肢部位的平衡和移动，脊髓损伤会切断这种信号的传递，造成瘫痪。但肢端的神经元通常保持完整，仍然能够接收信号。硬膜外电刺激器是一种通过向神经元施加电流能够阻止脊髓损伤患者慢性疼痛的装置，科学家们利用这些装置恢复患者的部分运动能力。

Grégoire Courtine的团队使用磁共振成像和计算机断层扫描来绘制脊髓中神经元的大小和布局，并根据27名实验对象的数据创建了预测模型。他们将该装置植入三名因脊髓损伤导致下半身瘫痪的治疗对象体内，并调整每个人的电流，通过控制电流大小和刺激模式达到不同的程度的运动。结果是，这三人在植入装置的一天内就恢复了一定的运动能力，并且能够在被支撑的状态下在跑步机上行走。

“重新走路就像做梦一样。”接受治疗的Michel Roccati在被采访时激动地说道。

其实早在2019年7月，Nature就发布了一篇《How a revolutionary technique got people with spinal-cord injuries back on their feet》（一项革命性的技术让脊髓损伤患者重新站起来）的文章。文章中，车祸受伤导致脊髓损伤的Rob Summers在植入硬膜外电刺激器后能够移动脚趾。

加州大学洛杉矶分校的生理学家Reggie Edgerton也长期从事于这方面的研究，Reggie Edgerton的方案相较于Grégoire Courtine的侵入性更小，仅仅是在皮肤上贴电极。

早在二十世纪70年代，Reggie Edgerton就发现，脊髓损伤的猫被悬挂在跑步机上时，能够通过简单的引导使其再次行走。通过引导，猫会调整步频以匹配跑步机的速度，甚至改变方向――全程没有脑信号的传导。

1993年，Susan Harkema加入了Reggie Edgerton的团队，当她开始与猫咪一起工作时，对“这些动物如何恢复如此多的功能”感到好奇。他们同样使用硬膜外电刺激器进行试验。Reggie Edgerton和Susan Harkema都认为，经过训练和刺激，脊髓损伤的患者能够重新行走。彼时的他们只需要一个实验，来验证自己的想法。

2007年，Rob Summers开始接收Susan Harkema的治疗，经过两年多的强化康复治疗，Rob Summers被安装了硬膜外电刺激器，他们在他的椎骨和脊髓间放置了一个电极阵列，并由一根电线将阵列与刺激器连接……

结果证明，Rob Summers的想法是正确的，脚趾微小的扭动是无比重要的验证。

Grégoire Courtine和其团队的研究并未止步，他们希望进一步简化这项技术，让患者能够日常通过手机进行控制。目前，该项目已经获得FDA的批准。

参考资料：

1.How a revolutionary technique got people with spinal-cord injuries back on their feet.

2.Activity-dependent spinal cord neuromodulation rapidly restores trunk and leg motor functions after complete paralysis.

3.Stimulating spinal cord helps paralysed people to walk again.

4.Stem cells and spinal-cord injuries: an intricate issue.

图片来源网络。

编辑：格格巫