MIT发布2017全球十大突破性技术：多数生命科学技术入选

　　治愈瘫痪

　　Reversing Paralysis

　　技术突破：无线脑-体电子元件可绕过神经系统的损伤来实现运动。

　　重要意义：全球有数百万人被瘫痪所折磨，无时不刻都渴望着摆脱疾病的困扰。

　　主要研究机构：

　　- 巴黎综合理工大学洛桑理工学院(EPFL)

　　- 韦斯生物和神经工程中心(Wyss Institute at Harvard)

　　- 匹兹堡大学(University of Pittsburgh)

　　- 凯斯西储大学(Case Western Reserve University)

　　成熟期：10至15年

　　Grégoire Courtine持有脑脊柱接口的两个主要部分

　　在利用脑植入来恢复脊髓损伤引起的运动自由受损上，科学家们已经取得了显着的进步。

　　近年来，借助脑植入物，少量患者已可以通过思想来控制计算机光标或者是机器臂。现在研究人员正在尝试意义重大的下一步：治愈瘫痪。

　　他们利用无线电将大脑读取技术直接连接到身体上的电刺激器，创造出法国神经科学家Grégoire Courtine所称的“神经旁路”，从而使人们的想法能够再次控制他们的四肢。

　　由Robert Kirsch和Bolu Ajiboye领导的凯斯西储大学团队对一个四肢瘫痪者进行了一次实验，他们在瘫痪者的手臂和手掌肌肉安装了超过16个的精细电极，在大脑中放置了两个比邮票还小的硅制记录装置，上面有上百个头发大小的金属探针，来探测神经元发出的命令。

　　在操作过程中，志愿者在弹簧扶手的帮助下缓慢地抬起了他的手臂，并可以实现手掌的张和握，他甚至可以把有吸管的杯子递到嘴边。

　　左：一个带电极的大脑阅读芯片的特写。右：模拟脊髓的柔性电极。

　　这个凯斯西储大学将要在医学杂志上发表的结果，是使用植入电子设备来恢复各种感官和功能的广泛研究中的一部分。除了治疗瘫痪外，科学家希望能够使用所谓的“神经义肢”，通过在眼睛中放置芯片来恢复视力，或者是恢复阿尔茨海默病人的记忆。

　　相比起非常成熟的人工耳蜗，让“神经义肢”改善瘫痪会更有难度。在1998年，一个患者使用脑探针实现了移动计算机光标的任务，但它并没有任何更为广泛的实际应用。该项技术仍然太基础、太复杂以及无法脱离实验室的环境。

　　瑞士亿万富翁Hansjrg Wyss专门为解决脊髓旁路等神经科技的技术设立了研究中心。该研究中心的领导人是约翰·多诺霍(John Donohoe)，他正试图带领神经科学家、技术人员、临床医生共同创建一个商业上可行的系统。

　　对于多诺霍来说，首要任务之一是制造“神经通”——这是一个超紧凑型无线设备，以网络速度从大脑收集数据。多诺霍说，“这是世界上最复杂的大脑通信器。”

　　无线神经通讯装置模型

　　虽然很复杂，并且进展缓慢，但是神经旁路仍然意义重大，病人对此充满了强烈的期待，多诺霍说，“人们希望恢复他们的日常生活。”

　　神经旁路中的里程碑

　　1961年：医生和发明家William F. House测试了第一个人工耳蜗，证明可以恢复听力。该设备使超过25万人受益。

　　1998年：医生在一个不能说话的瘫痪者的大脑中安装了一个电极，使其通过计算机与人交流。

　　2008年：猴子的大脑信号通过互联网从美国发送到日本，从而激发机器人在跑步机上行走。

　　2013年：美国监管机构批准了Second Sight公司出售的“仿生眼”。原理是利用缝合到视网膜的芯片，从而绕过受伤的光感受器。

　　2014-2015年：俄亥俄医生开始努力使两个不同瘫痪类型的男人“重获新生”。他们的想法可以传递到他们手臂上的电极，从而实现手指的伸缩。

　　2016年：28岁的Nathan Copeland通过大脑植入物操控了一个机器臂，使得他可以“感觉”到手指，还在奥巴马总统访问实验室时与他顶拳。

　　脊柱受伤导致右腿瘫痪的猴子，在实施手术后恢复正常行走能力