瘫痪猴子重新行走,专家称在人类身上有可能实现

医疗器械 来源:观察者网 作者:郭路瑶
2016
12/01
15:28
观察者网
作者:郭路瑶
医疗器械

1995年5月,超人的扮演者克里斯托夫·里夫在参加弗吉尼亚州的一个马术比赛时意外受伤瘫痪。医生宣判他将靠轮椅度过余生,但他认为,随着科技发展,“终有方法治愈”。

最近,医学界传来了新消息。

据《中国青年报》11月30日报道,由法国神经学家格雷瓜尔·库尔蒂纳(Grégoire Courtine)领衔,一支跨国研究团队奇迹般地让两只脊髓损伤的猴子恢复了自主行走——将芯片植入猴子大脑,发送无线信号,激活植于受伤的脊髓下段的接收器和脊髓电极,唤醒沉睡的运动神经。

“这是头一次,我们看见一个下肢瘫痪的非人灵长类动物,恢复了接近正常的行走步态,看起来就像脊髓没受过伤一样。这简直难以置信。”面对镜头,库尔蒂纳眼眶湿润。

“这是头一次,我们看见一个下肢瘫痪的非人灵长类动物,恢复了接近正常的行走步态,看起来就像脊髓没受过伤一样。这简直难以置信。”面对镜头,库尔蒂纳眼眶湿润。

参与研究的中国籍专家李秦博士告诉记者:“这也意味着,在人类身上实现的可能性非常大。”遗憾的是,12年前,因为心脏病突发,“超人”里夫没能等到这一天。

受“超人”鼓舞,科学家不断尝试“更实用的方法”

在中国医学科学院医学实验动物研究所的MOTAC中英合作实验室中,右下肢瘫痪的猕猴终于在跑步机上迈开步子,原本屏住呼吸的库尔蒂纳和同事纷纷鼓掌,挥舞手臂,爆发出欢呼声:“它又会走路了!”

为了这一刻,他们已经努力了7年。此前,他们让瘫痪的大鼠站了起来,这一次是更加接近人类的灵长类动物。同时,该研究最大的突破在于,猴子可以通过自身的意识控制下肢的运动,而不需要借助外部的“开关”。

这绝不是一项简单的工程,瑞士洛桑联邦理工学院的库尔蒂纳,形容这是“一曲协奏乐章”。包括中国在内,7个国家11家机构近百位研究人员参与,其中有神经生物学家和神经外科医生,也有工程师和理疗师。每天他们通过邮件交流最新的进展,随时探讨问题,也常去其他成员的国家访问。

对“总指挥”库尔蒂纳来说,正是“超人”里夫让他下定决心,在这一领域深耕,帮助瘫痪病人对抗残疾。

在遭遇意外前,里夫和电影中的超人一样勇敢无畏。他喜欢独自航海,曾驾飞机横跨大西洋。哪怕瘫痪后,他也穿着西装,戴着呼吸机,用虚弱的声音坚定地宣布:“世界上有些人可以接受肢体残疾的现实,但我,绝不是他们中的一个。”

他坚信自己会重新站起来。为了用足够好的身体迎接未来的科学成果,他每周做3次高强度锻炼,保持肌肉的弹性。尽管在事故发生后的两年内,他曾13次被送回医院,几次因为呼吸机脱落差点死去,并摊上了几乎所有并发症——肺炎、骨折、血栓、皮肤破裂、肠道疾病等。

他坚信自己会重新站起来。为了用足够好的身体迎接未来的科学成果,他每周做3次高强度锻炼,保持肌肉的弹性。尽管在事故发生后的两年内,他曾13次被送回医院,几次因为呼吸机脱落差点死去,并摊上了几乎所有并发症——肺炎、骨折、血栓、皮肤破裂、肠道疾病等。

他还和妻子创办了克里斯托弗·里夫瘫痪基金会,支持脊髓损伤治疗的相关研究。17年前,库尔蒂纳作为一个“小小的博士后”,在该基金会兼职。

他至今记得,那是一个普通的工作日,在一天快结束的时候,里夫对在场的学者和技术专家强调:“你们一定要专注于实用价值。”

“明天,当你们离开实验室时,我希望你们顺便去康复中心看看,瞧瞧那些伤者如何拼尽全力迈出一小步,如何挣扎着维持他们正在萎缩的躯体,然后等你们回家后,想想如何改变自己的研究方向,让他们的生活更美好。”这段话击中了库尔蒂纳。

他至今仍提醒自己和团队成员,“必须坚持尝试更实用的方法”,不断寻找见效最快、最实际的治疗手段。

过去经典的治疗方法是,神经桥梁的脊髓断了,人们就去修复这座大桥,通过刺激让被切断的神经纤维重新生长,最终“让大桥通车”。但对于库尔蒂纳来说,“这实在是太复杂了”。如果要尽早实现临床应用,他必须另辟蹊径。

“这次我们相当于在空中搭了一座桥。”李秦博士解释说,只不过这座桥是无形的。当脑中的电极捕捉到运动指令后,可以通过无线网络,绕过脊髓损伤区域,直接激活损伤下段脊髓,向肢体传递神经信号。

当这个“看似疯狂”的想法第一次闪现时,库尔蒂纳甚至不敢告诉自己的博士后导师。没想到,当他鼓足勇气敲开办公室门后,导师思忖了片刻,然后微微一笑:“干嘛不试试?”

大脑发出信号,通过电脑传递给腰部,控制下肢

把这个想法变为现实,很不容易。

“最困难的是研发所有需要的技术,并且把它们全部融合在一起。”库尔蒂纳对记者表示。

在百余年间,脊髓损伤引起的瘫痪一度被认为“治愈无望”。尽管里夫发誓,他将在50岁生日前重新学会走路,但无论他如何坚持锻炼,用电极刺激肌肉,这一愿望还是落了空。

不过,他唤起了公众对脊髓损伤治疗的关注。“每年有87亿美元花在那些脊髓损伤病人身上,仅仅用于勉强维持他们的生命,给他们提供轮椅,而非治愈他们,或者真正做点儿什么。”里夫在接受采访时强调。

他的基金会将各自作战的科学家拧成了一股绳。有人认为,此前,相关的研究以“蜗牛般的速度缓慢爬行”,而里夫执着的信仰,带来了巨大的推力,这一领域突然快速取得进展,“人们终于在隧道中看到了光亮”。

让瘫痪的猴子重新行走,无疑是光亮的一部分。

“这是脑和脊柱接口的重大突破。”李秦博士介绍。瘫痪猴子的脑部和损伤的脊髓下面,分别安装了电极。一旦猴子想要控制自己的右下肢,大脑便会发出特定的电信号。当脑中的电极捕捉到这个信号,便会通过无线网络和外部计算机沟通,计算机会将指令发送给腰部电极,从而控制猴子下肢的运动。

“说起来容易,实际操作起来非常难。”李秦回忆,团队成员经常在实验室待到凌晨,研究收集的大脑信号,或者改进实验装置。

首先要挑战大脑解码。他们导出猴子运动时的脑电活动,然后在纷杂的信号海洋中,剔除无数干扰,最终找到控制右下肢活动的那个关键信号。

让瘫痪的下肢自己动起来,也是一项关键技术。数年前,库尔蒂纳和团队已经在大鼠身上试验成功。在给大鼠脊髓下部安装电极并发送模拟大脑发出的电信号后,他们惊喜地看到,在大脑完全没有参与的情况下,瘫痪的大鼠嗖地就站了起来。

但不久后,库尔蒂纳开始感到沮丧,“这种运动完全是非主动的,大鼠实际上并不能控制自己的腿,很显然,还缺个方向盘”。

这次他们成功地在猴子脑中装上了“方向盘”。脑中植入的电极,能让猴子通过自己的“思想”控制腿部运动。这也是库尔蒂纳团队此项研究最大的亮点。

未来,机器可能给瘫痪者带来更多自由

库尔蒂纳给自己的项目命名为“重新行走计划”。他希望,5年后将脑和脊柱接口技术推进到人类临床试验阶段。

如果里夫还活着,这位“钢铁超人”也许会毫不犹豫地接受试验。

在朋友心中,里夫从不畏惧失败。他甚至告诉媒体:希望成为第一个“头颅移植手术”的人体试验品。但是在他发出呼声的1999年,由于技术不成熟,手术没有实施。

他还会坐在轮椅上,教儿子如何骑自行车。当时,年幼的孩子晃晃悠悠地坐在车上,听到背后父亲有力的指示:“听着,用力蹬你的右脚,把左脚放在踏板上,手臂保持笔直,眼睛盯着前方,然后拼命地向前、向前、向前!”

迎着风险向前,同样是库尔蒂纳唯一的选择。这一刻,他感到“既兴奋又恐惧”。在十几年的艰苦研究之后,他终于有望实现“超人”里夫所说的“实用价值”。但在人类身上做实验,意味着他不得不担起更大的责任。

他对记者表示:“我们的目标是帮助瘫痪者更好地康复,而非科幻般地消灭瘫痪。”首先,目前这项研究中依赖的电信号仅仅能让腿部伸展和弯曲,还无法完成更精细的动作,比如改变运动方向,或是越过障碍物。其次,如果运用到人类身上,还必须考虑如何适应直立行走时的身体平衡。

不过,当成果发表在《自然》杂志上后,有学者评价,这项研究是人类治疗瘫痪历史上的“又一里程碑”。

不久前,荷兰一名失去说话能力的渐冻症患者,成功地实现了用“意念”打字。通过在大脑中植入电极,捕捉精准的电信号,并让电极与计算机通信,她在短短6个月的训练之后,打字准确率达到了90%。

这都归功于近年来快速发展的脑机接口技术,先解码大脑信号,然后通过计算机枢纽,让大脑和外部设备相连。此前,布朗大学和斯坦福大学的联合团队,让瘫痪病人通过意念控制了外部的机械臂,指挥其抓起了饮料瓶,送到自己嘴边。

若成功应用将提高瘫痪病人生活质量

“完全放开了想,将来或许有一种装置,可以读懂我们的思想。你想干什么,它都能翻译出来,然后让机器人替你去干。”李秦博士大胆设想。

在库尔蒂纳看来,若能提高瘫痪病人的生活质量,他便心满意足了。世界上每年有50万人因脊髓损伤而瘫痪,“在短短几秒内,他们的生命突然变得黯淡无光”。

就像从前视自由为生命的“超人”里夫,意外发生后,他甚至无法给家人一个最简单的拥抱。他常常觉得,不能移动的身体与其说是血肉之躯,不如说是僵硬的石头。

“有时,瞥见人们自然地从椅子上起身,走出房间,我都会感到嫉妒。我知道他们做这些动作的时候,脑子里可能啥都没想。而我却看着他们惊讶地感慨:这究竟是怎么发生的?”

“超人”最终没等到他想要的。但他说过,在所有的梦里,他依然精力充沛地做着自己热爱的事儿,完美地掌控着自己的身体,无论是骑马、航行,还是拍电影、开飞机。

这些梦也许会在更多瘫痪者的生命里变成现实,如果那天真的到来,“超人”又得记大功。

来源:观察者网   作者:郭路瑶

为你推荐

免疫药新锐小路生物获数千万美元天使投资,刘勇军领衔开发第三代疗法资讯

免疫药新锐小路生物获数千万美元天使投资,刘勇军领衔开发第三代疗法

本轮融资由元生创投、齐济投资共同领投,元禾控股、高瓴、苏创投、博荃资本、北京生命科学园、合肥产投等多家知名机构跟投

2025-06-17 15:49

柏全生物完成超 2 亿元 A 轮融资,加速创新靶点抗肿瘤药物研发进程资讯

柏全生物完成超 2 亿元 A 轮融资,加速创新靶点抗肿瘤药物研发进程

本轮融资由龙磐投资领投,上海科创基金、浦东创投跟投,原有股东上实资本、凯风创投继续追加投资。

2025-06-17 15:34

Precisio Biotix获资助开发细菌性阴道病(BV)新型工程裂解酶疗法资讯

Precisio Biotix获资助开发细菌性阴道病(BV)新型工程裂解酶疗法

今日(6月17日),美国生物技术公司Precisio Biotix Therapeutics, Inc (简称Precisio,靶抗生物)今日宣布获得盖茨基金会的资助,用于研发针对细菌性阴道病(BV)相关致病...

2025-06-17 12:50

1.98万/针,国内首款干细胞药品商业化落地资讯

1.98万/针,国内首款干细胞药品商业化落地

在获批半年后,首款干细胞药品正式开启商业化落地。

2025-06-17 09:44

国家药监局支持创新药发展,拟30个工作日内完成临床试验申请的审评审批资讯

国家药监局支持创新药发展,拟30个工作日内完成临床试验申请的审评审批

纳入创新药临床试验审评审批30日通道的申请,应当为中药、化学药品、生物制品1类创新药。

2025-06-16 22:04

诺和诺德与阿里健康启动战略合作,助力慢病管理数字化升级资讯

诺和诺德与阿里健康启动战略合作,助力慢病管理数字化升级

2025年6月16日,诺和诺德与阿里健康宣布达成战略合作。在国家持续推进“体重管理年”行动的背景下,双方将依托诺和诺德百余年深耕慢病领域的专业经验和创新治疗方案,以及阿里健...

2025-06-16 14:58

治疗阿尔茨海默病国产新药断货与思考资讯

治疗阿尔茨海默病国产新药断货与思考

近日,许多患者家属反映买不到治疗阿尔茨海病的新药甘露特钠胶囊,经过了解,也证实该药在许多医院和药店确实“断货”,作为中国治疗阿尔茨海默病处方量最大的药物之一,也是目...

文/上海市精神卫生中心肖世富 广州医科大学附属第二医院刘军 北京和睦家医院李慧英 2025-06-16 11:35

连续第四年,2025年纠正医药购销领域和医疗服务中不正之风工作要点发布资讯

连续第四年,2025年纠正医药购销领域和医疗服务中不正之风工作要点发布

发挥穿透式审计监督优势,加强医药行业专项审计。打通从原材料采购、药品耗材生产、招标采购的监管通路,将监管重点向生产端覆盖。探索建立药品生产加工到流通使用全过程可追溯...

2025-06-13 22:55

国家卫健委:人间传染的高致病性病原微生物实验活动审批管理办法资讯

国家卫健委:人间传染的高致病性病原微生物实验活动审批管理办法

本办法适用于三级、 四级实验室从事《人间传染的病原微生物目录》 规定的应当在三级、 四级实验室开展的人间传染的高致病性病原微生物或者疑似高致病性病原微生物实验活动的审批。

2025-06-13 22:34

半年融资超2亿元,美创医疗攻克“卡脖子”技术资讯

半年融资超2亿元,美创医疗攻克“卡脖子”技术

此次融资将加速美创医疗在医用植入级ePTFE材料产线建设、创新产品研发及商业化推广上的布局,助推中国高端医疗器械真正实现进口替代。

2025-06-13 13:22

拟再易主,派林生物或变为央企控股企业资讯

拟再易主,派林生物或变为央企控股企业

日前,派林生物发布公告称,中国生物技与派林生物控股股东共青城胜帮英豪投资合伙企业(简称“胜帮英豪”)签署收购框架协议,拟受让后者持有的21 03%股份。若本次交易顺利推进...

2025-06-13 12:43

依视路®星趣控®亮相Vision China 2025,重磅发布依视路®星趣控®2.0镜片资讯

依视路®星趣控®亮相Vision China 2025,重磅发布依视路®星趣控®2.0镜片

在2025年视觉健康创新发展国际会议(Vision China)期间,儿童青少年近视管理品牌依视路®星趣控®重磅发布全“星”一代儿童青少年解决方案——依视路®星趣控®2 0镜片

2025-06-13 11:28

景嘉航完成数千万元天使轮融资,专注新型靶向放射性药物开发资讯

景嘉航完成数千万元天使轮融资,专注新型靶向放射性药物开发

近日,杭州景嘉航生物医药科技有限公司(AB-RayBio Therapeutics,简称“景嘉航”)完成数千万元人民币的天使轮融资,由杭实资管领投,正

2025-06-13 10:53

CDE:已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如何申请组合包装?资讯

CDE:已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如何申请组合包装?

已取得药品批准文号的两种或者两种以上具有独立的适应症和用法用量的化学药品,如申请组合包装,应通过什么途径提出申请,申报资料有什么要求?

2025-06-12 21:44

赛诺菲加速尼塞韦单抗全球发货,提前数月助力医务工作者应对今年RSV流行季资讯

赛诺菲加速尼塞韦单抗全球发货,提前数月助力医务工作者应对今年RSV流行季

赛诺菲将于2025年第三季度初启动尼塞韦单抗的全球发货工作,以确保在2025-2026年呼吸道合胞病毒流行季来临前,实现广泛供应。

2025-06-12 17:31

瑞辅达医疗完成数千万元B轮融资,加速国产辅助生殖技术创新与全球化布局资讯

瑞辅达医疗完成数千万元B轮融资,加速国产辅助生殖技术创新与全球化布局

由中金资本管理的基金领投,连云港经济技术开发区产业基金跟投

2025-06-12 16:16

因诺惟康完成数千万元A+轮融资,深耕基因递送技术临床转化与平台创新资讯

因诺惟康完成数千万元A+轮融资,深耕基因递送技术临床转化与平台创新

由天创资本领投,新投资人及老股东跟投

2025-06-12 15:51

CDE发布《先进治疗药品的范围、归类和释义(征求意见稿)》资讯

CDE发布《先进治疗药品的范围、归类和释义(征求意见稿)》

本文件所称先进治疗药品,是指符合药品相关管理规定,按照药品的路径进行研制、生产、经营、 使用和监管,且经体外操作生产并在人体内发挥预期功能的细胞治疗药品、基因治疗药...

2025-06-11 22:06

安图生物注销了一控股子公司资讯

安图生物注销了一控股子公司

近日,安图生物发布公告称,公司控股子公司安图莫比已完成注销手续,该公司是安图生物与Mobidiag Oy(以下简称Mobidiag)在6年前成立的合资企业,伴随着注销,如今正式落幕。

2025-06-11 15:25

因美纳发布2024年度企业社会责任报告,持续释放基因组学的力量资讯

因美纳发布2024年度企业社会责任报告,持续释放基因组学的力量

报告重点阐述了因美纳在推动精准医疗更加可及、赋能公众与社群、在业务中践行可持续发展、尽责运营和秉持诚信领导原则等方面的持续努力。

2025-06-11 14:21