还记得上世纪“超人”的扮演者克里斯托弗·里夫吗?银幕里,这位身高1米94、身材魁梧的“超人”有着健康的体魄,乐于助人的精神,总是披荆斩棘,救人于生死之间。然而在现实中,超人的扮演者里夫却因骑马时意外摔断颈椎,导致脊髓严重受损,余生都将与轮椅度过。
但“超人”永远拥有着钢铁般的意志,即使面临如此巨变,里夫也不曾放弃希望,他始终乐观地认为,随着科技发展,“终有方法治愈”。
可惜的是,里夫没能等到彻底治愈瘫痪的方法就不幸去世,但在未来的五到十年间,无数像里夫一样依靠轮椅生活的瘫痪患者,或许能实现这位“超人”未能完成的愿望——治愈瘫痪。
治愈瘫痪,从“说出来”到“站起来”
想要治愈瘫痪,我们首先得了解瘫痪的病因。目前来看,许多瘫痪是由外力损伤脊髓而造成的,脊髓受损,从而打断了大脑向四肢发号施令的通路。
给大家打个比方,脊髓神经就是一座桥,我们的大脑在桥的一边,躯干就是桥的另一边,脊髓受损就是桥断了,而且这个桥还特别精细,难以修复,导致两边联络不上,就出现了瘫痪的症状。
这时候怎么办?当然是重新建一座桥,把两边再次连接起来,也就是绕过损坏的神经,建造一个神经旁路。
综合治愈瘫痪的整个历程,智能相对论将其分为三个阶段,第一个阶段是脑机互动,意识表达,也就是让失去说话能力的瘫痪人士比如渐冻症患者,能够实现用“意念”打字,操作方法主要是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,这个阶段自年始,医生在一个不能说话的瘫痪者的大脑中安装了一个电极,使其通过计算机实现了与人的交流。
第二个阶段则在第一个阶段基础上完成,即脑机结合,意识操控。也就是让瘫痪人士能够通过自己的意念来操控外接设备,比如机械臂等。
这两个阶段的成功都归功于近年来快速发展的脑机接口技术,人们可以先解码大脑信号,然后通过计算机枢纽,让大脑和外部设备相连,从而实现意识的表达以及意识操控机械。我们在已逝世的伟大科学家霍金所使用的机械设备中也能了解一二。
第三个阶段或许更接近瘫痪患者的想象,那就是用自己的双手重新掌控,用自己的双足重新行走,即无线网络,控制躯干。也就是利用无线发射器将大脑中神经元的信号传递到躯干内的电刺激器中,使躯干能够活动。
而让瘫痪的下肢自己动起来,则是一项关键技术。人们先后在大鼠、猴子身上做过实验,让它们实现了站立和移动,但是,此项技术还未成熟,还无法运用在人类身上。
科幻地消灭瘫痪要分几步
即使我们目前的研究已经到了第三个阶段,但是要更好地帮助瘫痪者康复还是任重而道远。
人们从椅子上起身,走出房间,关上门……这一系列动作,人们大概连想都不会想它们是如何完成的,但对于科学家们来说,这些简单的动作却有着十分繁杂的信息,这里最大的问题就是大脑解码,人们的脑电活动就好比是纷杂的信号海洋,科学家们必须要剔除无数干扰,才能找到控制下肢活动的关键信号。
目前,我们到达的第三阶段,所依赖的电信号仅仅能让躯干伸展和弯曲,还无法完成更精细的动作,比如捻起一根针。而对于下肢,我们更是难以改变它的运动方向,或是越过地上的障碍物。
其次,如果将这种无线控制的技术运用到人类身上,还必须考虑整体的问题,即如何让人适应直立行走时的身体平衡。
最后,瘫痪患者易出现长期不活动所引起的并发症,比如肺炎、骨折、血栓、皮肤破裂、肠道疾病等。最重要的是,长期的瘫痪患者的肌肉萎缩,肌肉弹性远远比不上正常人,如何避免并发症的出现,恢复患者的肌肉弹性也是治愈瘫痪时必须要思考的。
面对这样的情况,人工肌肉或许是一个好办法。目前,很多团队都在研究“人工肌肉”这一项目,这也被业内认定为极具发展潜力。幸运的是,在中国,我们已经有了长足进步。
据南京大学