非侵入性闭环脊柱刺激可以恢复双腿的人类脚步控制
Toshiki Tazoe1, Syusaku Sasada2,3, Takashi Murayama4
1Neural Prosthetics Project, Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science, Tokyo 156-8506, Japan.
Brain : a journal of neurology
|November 25, 2025
概括
这项研究引入了一种非侵入性脊髓刺激方法,使脊髓损伤 (SCI) 患者能够恢复自愿步行控制. 这种方法使用手肌信号来激活腿部运动,为步行恢复提供了一个有前途的康复策略.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 康复医学 康复医学 康复医学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 脊髓损伤 (SCI) 破坏了脊柱上运动的控制,导致步态障碍.
- 脊柱上中心与脊柱运动中心之间的断裂会导致损伤水平以下的.
- 现有的治疗方法通常涉及侵入性手术或有效性有限.
研究的目的:
- 开发和评估一种非侵入性,意志控制的脊柱刺激模式,以恢复SCI患者的步行能力.
- 为了研究手肌控制的磁刺激的潜力,重新启动腰椎脊柱运动回路.
- 评估闭环刺激在改善步态控制和功能恢复方面的有效性.
主要方法:
- 在患有慢性SCI的个体中,利用了手肌控制的磁刺激以准腰椎运动回路.
- 采用闭环系统,将自愿步行力与实时刺激相结合.
- 评估了控制开始-停止运动,步骤长度和双边步骤节奏的能力.
- 通过重复的刺激课程,评估了刺激诱导和无刺激步行的改善.
主要成果:
- 所有患有完全或不完全的SCI的参与者,无论病变水平如何,都实现了刺激诱导的循环步行与腿部肌肉活动.
- 随意控制的刺激可以控制启动-停止,步骤长度和节奏.
- 闭环刺激增强了腿部运动,并导致步行逐渐改善.
- 在刺激诱导的步行 (特别是胸部SCI) 和无刺激的步行 (特别是不完整的SCI) 中都观察到改善.
结论:
- 保护的腰椎脊柱运动回路对于刺激诱导的步行至关重要,而下降路径对于无刺激的步行至关重要.
- 这种非侵入性闭环脊柱刺激模式有效绕过SCI病变,以加强神经回路并恢复双边步进.
- 该方法对SCI步行康复有显著的前景,提供功能恢复和侵入性手术的可行替代方案.
