美國研究人員在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，向神經(jīng)束內(nèi)植入包含多個(gè)電極的電極陣，用以接收精細(xì)控制的外部電脈沖，可以刺激末梢神經(jīng)從而控制肢體活動(dòng)且不易產(chǎn)生疲勞。這種方法未來有望幫助癱瘓者恢復(fù)一定程度的活動(dòng)能力。

脊髓與大腦構(gòu)成人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，脊髓損傷通常會(huì)導(dǎo)致患者癱瘓。在脊髓受損的情況下，雖然大腦以及處于神經(jīng)系統(tǒng)末端的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢和感覺神經(jīng)末梢仍能工作，但生物電信號(hào)無法在大腦和神經(jīng)末梢之間傳導(dǎo)。

目前臨床上采用功能性神經(jīng)肌肉刺激方案，即一般采用單一電極、用高頻脈沖刺激神經(jīng)或肌肉的方法來幫助癱瘓者激活運(yùn)動(dòng)能力，但這種方法有肌肉很快疲勞等局限性。導(dǎo)致大多數(shù)局限性的原因是植入肌肉并起刺激作用的電極在肌肉選擇性方面功能較差、評(píng)估肌肉力量輸出的能力較弱，以至于現(xiàn)存的基于功能性神經(jīng)肌肉刺激的系統(tǒng)無法很好地實(shí)現(xiàn)順暢的、精細(xì)的操作。

美國俄勒岡州立大學(xué)和猶他大學(xué)的研究人員希望解決上述生物電信號(hào)的傳輸問題。他們以麻醉后的貓為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使用經(jīng)過優(yōu)化的“比例-積分-速率”（PIV）控制器調(diào)節(jié)向貓的末端神經(jīng)發(fā)射精細(xì)控制的電脈沖，成功刺激了貓踝部肌肉的活動(dòng)。

這項(xiàng)研究的一個(gè)重點(diǎn)是如何精細(xì)控制刺激末端神經(jīng)的電脈沖。研究人員在貓的坐骨神經(jīng)內(nèi)植入一個(gè)由100個(gè)電極組成的微型電極陣，其基部只有16平方毫米。這種由猶他大學(xué)研發(fā)的電極陣可選擇性地激發(fā)一塊目標(biāo)肌肉內(nèi)好幾個(gè)運(yùn)動(dòng)單元的活動(dòng)，并能在正確的時(shí)間激活正確的神經(jīng)纖維，因此使貓的踝關(guān)節(jié)跖屈肌運(yùn)動(dòng)變得順暢且抗疲勞。

研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、俄勒岡州立大學(xué)電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授V·約翰·馬修斯說，這一研究結(jié)果給癱瘓者帶來新的希望。也許有朝一日患者能使用一個(gè)手機(jī)大小的可穿戴控制器，向植入其末端神經(jīng)系統(tǒng)的電極陣發(fā)射脈沖，可以至少激活某種程度的活動(dòng)，比如癱瘓?jiān)诖驳幕颊呖梢岳眠@種技術(shù)起床、借助拐杖走幾步。馬修斯希望5至10年內(nèi)這種技術(shù)能初步用于治療癱瘓。

相關(guān)論文近日發(fā)表在瑞士《神經(jīng)科學(xué)前沿》雜志上。