信號接通！癱瘓猴重新行走：意味在人類身上實現(xiàn)可能性很大

 面對全身癱瘓的現(xiàn)實，已故好萊塢明星克里斯托弗·里夫，曾固執(zhí)地不愿接受。在銀幕上，這位身高1米94、身材魁梧的“超人”扮演者，擁有鋼鐵之軀，能救人類于水火之中。在現(xiàn)實中，他因騎馬時意外摔斷頸椎，脊髓嚴重受損。醫(yī)生宣判他將靠輪椅度過余生，但他認為，隨著科技發(fā)展，“終有方法治愈”。
如今，由法國神經(jīng)學家格雷瓜爾·庫爾蒂納（Grégoire Courtine）領銜，一支跨國研究團隊奇跡般地讓兩只脊髓損傷的猴子恢復了自主行走——將芯片植入猴子大腦，發(fā)送無線信號，激活植于受傷的脊髓下段的接收器和脊髓電極，喚醒沉睡的運動神經(jīng)。
“這是頭一次，我們看見一個下肢癱瘓的非人靈長類動物，恢復了接近正常的行走步態(tài)，看起來就像脊髓沒受過傷一樣。這簡直難以置信?！泵鎸︾R頭，庫爾蒂納眼眶濕潤。
參與研究的中國籍專家李秦博士告訴中國青年報·中青在線記者：“這也意味著，在人類身上實現(xiàn)的可能性非常大。”遺憾的是，12年前，因為心臟病突發(fā)，“超人”里夫沒能等到這一天。
受“超人”鼓舞，科學家不斷嘗試“更實用的方法”
在中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所的MOTAC中英合作實驗室中，右下肢癱瘓的獼猴終于在跑步機上邁開步子，原本屏住呼吸的庫爾蒂納和同事紛紛鼓掌，揮舞手臂，爆發(fā)出歡呼聲：“它又會走路了！”
為了這一刻，他們已經(jīng)努力了7年。此前，他們讓癱瘓的大鼠站了起來，這一次是更加接近人類的靈長類動物。同時，該研究大的突破在于，猴子可以通過自身的意識控制下肢的運動，而不需要借助外部的“開關”。

格雷瓜爾·庫爾蒂納和團隊成員
這絕不是一項簡單的工程，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的庫爾蒂納，形容這是“一曲協(xié)奏樂章”。包括中國在內(nèi)，7個國家11家機構近百位研究人員參與，其中有神經(jīng)生物學家和神經(jīng)外科醫(yī)生，也有工程師和理療師。每天他們通過郵件交流新的進展，隨時探討問題，也常去其他成員的國家訪問。
對“總指揮”庫爾蒂納來說，正是“超人”里夫讓他下定決心，在這一領域深耕，幫助癱瘓病人對抗殘疾。
在遭遇意外前，里夫和電影中的超人一樣勇敢無畏。他喜歡獨自航海，曾駕飛機橫跨大西洋。哪怕癱瘓后，他也穿著西裝，戴著呼吸機，用虛弱的聲音堅定地宣布：“世界上有些人可以接受肢體殘疾的現(xiàn)實，但我，絕不是他們中的一個?！?
他堅信自己會重新站起來。為了用足夠好的身體迎接未來的科學成果，他每周做3次高強度鍛煉，保持肌肉的彈性。盡管在事故發(fā)生后的兩年內(nèi)，他曾13次被送回醫(yī)院，幾次因為呼吸機脫落差點死去，并攤上了幾乎所有并發(fā)癥——肺炎、骨折、血栓、皮膚破裂、腸道疾病等。
他還和妻子創(chuàng)辦了克里斯托弗·里夫癱瘓基金會，支持脊髓損傷治療的相關研究。17年前，庫爾蒂納作為一個“小小的博士后”，在該基金會兼職。
他至今記得，那是一個普通的工作日，在一天快結束的時候，里夫?qū)υ趫龅膶W者和技術專家強調(diào)：“你們一定要專注于實用價值?！?
“明天，當你們離開實驗室時，我希望你們順便去康復中心看看，瞧瞧那些傷者如何拼盡全力邁出一小步，如何掙扎著維持他們正在萎縮的軀體，然后等你們回家后，想想如何改變自己的研究方向，讓他們的生活更美好?！边@段話擊中了庫爾蒂納。
他至今仍提醒自己和團隊成員，“必須堅持嘗試更實用的方法”，不斷尋找見效快、實際的治療手段。
過去經(jīng)典的治療方法是，神經(jīng)橋梁的脊髓斷了，人們就去修復這座大橋，通過刺激讓被切斷的神經(jīng)纖維重新生長，終“讓大橋通車”。但對于庫爾蒂納來說，“這實在是太復雜了”。如果要盡早實現(xiàn)臨床應用，他必須另辟蹊徑。
“這次我們相當于在空中搭了一座橋?！崩钋夭┦拷忉屨f，只不過這座橋是無形的。當腦中的電極捕捉到運動指令后，可以通過無線網(wǎng)絡，繞過脊髓損傷區(qū)域，直接激活損傷下段脊髓，向肢體傳遞神經(jīng)信號。
當這個“看似瘋狂”的想法次閃現(xiàn)時，庫爾蒂納甚至不敢告訴自己的博士后導師。沒想到，當他鼓足勇氣敲開辦公室門后，導師思忖了片刻，然后微微一笑：“干嘛不試試？”
大腦發(fā)出信號，通過電腦傳遞給腰部，控制下肢
把這個想法變?yōu)楝F(xiàn)實，很不容易。
“困難的是研發(fā)所有需要的技術，并且把它們?nèi)咳诤显谝黄?。”庫爾蒂納對中國青年報·中青在線記者表示。
在百余年間，脊髓損傷引起的癱瘓一度被認為“治愈無望”。盡管里夫發(fā)誓，他將在50歲生日前重新學會走路，但無論他如何堅持鍛煉，用電極刺激肌肉，這一愿望還是落了空。
不過，他喚起了公眾對脊髓損傷治療的關注?！懊磕暧?7億美元花在那些脊髓損傷病人身上，僅僅用于勉強維持他們的生命，給他們提供輪椅，而非治愈他們，或者真正做點兒什么。”里夫在接受采訪時強調(diào)。
他的基金會將各自作戰(zhàn)的科學家擰成了一股繩。有人認為，此前，相關的研究以“蝸牛般的速度緩慢爬行”，而里夫執(zhí)著的信仰，帶來了巨大的推力，這一領域突然快速取得進展，“人們終于在隧道中看到了光亮”。
讓癱瘓的猴子重新行走，無疑是光亮的一部分。
“這是腦和脊柱接口的重大突破?！崩钋夭┦拷榻B。癱瘓猴子的腦部和損傷的脊髓下面，分別安裝了電極。一旦猴子想要控制自己的右下肢，大腦便會發(fā)出特定的電信號。當腦中的電極捕捉到這個信號，便會通過無線網(wǎng)絡和外部計算機溝通，計算機會將指令發(fā)送給腰部電極，從而控制猴子下肢的運動。
“說起來容易，實際操作起來非常難。”李秦回憶，團隊成員經(jīng)常在實驗室待到凌晨，研究收集的大腦信號，或者改進實驗裝置。
首先要挑戰(zhàn)大腦解碼。他們導出猴子運動時的腦電活動，然后在紛雜的信號海洋中，剔除無數(shù)干擾，終找到控制右下肢活動的那個關鍵信號。
讓癱瘓的下肢自己動起來，也是一項關鍵技術。數(shù)年前，庫爾蒂納和團隊已經(jīng)在大鼠身上試驗成功。在給大鼠脊髓下部安裝電極并發(fā)送模擬大腦發(fā)出的電信號后，他們驚喜地看到，在大腦完全沒有參與的情況下，癱瘓的大鼠嗖地就站了起來。
但不久后，庫爾蒂納開始感到沮喪，“這種運動完全是非主動的，大鼠實際上并不能控制自己的腿，很顯然，還缺個方向盤”。
這次他們成功地在猴子腦中裝上了“方向盤”。腦中植入的電極，能讓猴子通過自己的“思想”控制腿部運動。這也是庫爾蒂納團隊此項研究大的亮點。
未來，機器可能給癱瘓者帶來更多自由
庫爾蒂納給自己的項目命名為“重新行走計劃”。他希望，5年后將腦和脊柱接口技術推進到人類臨床試驗階段。
如果里夫還活著，這位“鋼鐵超人”也許會毫不猶豫地接受試驗。
在朋友心中，里夫從不畏懼失敗。他甚至告訴媒體：希望成為個“頭顱移植手術”的人體試驗品。但是在他發(fā)出呼聲的1999年，由于技術不成熟，手術沒有實施。
他還會坐在輪椅上，教兒子如何騎自行車。當時，年幼的孩子晃晃悠悠地坐在車上，聽到背后父親有力的指示：“聽著，用力蹬你的右腳，把左腳放在踏板上，手臂保持筆直，眼睛盯著前方，然后拼命地向前、向前、向前！”
迎著風險向前，同樣是庫爾蒂納的選擇。這一刻，他感到“既興奮又恐懼”。在十幾年的艱苦研究之后，他終于有望實現(xiàn)“超人”里夫所說的“實用價值”。但在人類身上做實驗，意味著他不得不擔起更大的責任。
他對記者表示：“我們的目標是幫助癱瘓者更好地康復，而非科幻般地消滅癱瘓。”首先，目前這項研究中依賴的電信號僅僅能讓腿部伸展和彎曲，還無法完成更精細的動作，比如改變運動方向，或是越過障礙物。其次，如果運用到人類身上，還必須考慮如何適應直立行走時的身體平衡。
不過，當成果發(fā)表在《自然》雜志上后，有學者評價，這項研究是人類治療癱瘓歷史上的“又一里程碑”。
不久前，荷蘭一名失去說話能力的漸凍癥患者，成功地實現(xiàn)了用“意念”打字。通過在大腦中植入電極，捕捉的電信號，并讓電極與計算機通信，她在短短6個月的訓練之后，打字準確率達到了90%。
這都歸功于近年來快速發(fā)展的腦機接口技術，先解碼大腦信號，然后通過計算機樞紐，讓大腦和外部設備相連。此前，布朗大學和斯坦福大學的聯(lián)合團隊，讓癱瘓病人通過意念控制了外部的機械臂，指揮其抓起了飲料瓶，送到自己嘴邊。
未來，機器可能給癱瘓者帶來更多自由。
“完全放開了想，將來或許有一種裝置，可以讀懂我們的思想。你想干什么，它都能翻譯出來，然后讓機器人替你去干。”李秦博士大膽設想。
在庫爾蒂納看來，若能提高癱瘓病人的生活質(zhì)量，他便心滿意足了。世界上每年有50萬人因脊髓損傷而癱瘓，“在短短幾秒內(nèi)，他們的生命突然變得黯淡無光”。
就像從前視自由為生命的“超人”里夫，意外發(fā)生后，他甚至無法給家人一個簡單的擁抱。他常常覺得，不能移動的身體與其說是血肉之軀，不如說是僵硬的石頭。
“有時，瞥見人們自然地從椅子上起身，走出房間，我都會感到嫉妒。我知道他們做這些動作的時候，腦子里可能啥都沒想。而我卻看著他們驚訝地感慨：這究竟是怎么發(fā)生的？”
“超人”終沒等到他想要的。但他說過，在所有的夢里，他依然精力充沛地做著自己熱愛的事兒，完美地掌控著自己的身體，無論是騎馬、航行，還是拍電影、開飛機。
這些夢也許會在更多癱瘓者的生命里變成現(xiàn)實，如果那天真的到來，“超人”又得記大功。