中国康复研究中心与东南大学携手利用微电子神经桥和3G
日前,中国康复研究中心脊柱脊髓神经功能重建科主任杜良杰博士携手东南大学射频与光电集成电路研究所的王志功博士,成功完成了一项跨越千里的实验。他们在遥远的两端,利用“微电子神经桥”技术和前沿的3G无线互联网传输系统,使两只相隔超过千里的蟾蜍坐骨神经信号实现了相互感应。这项实验对于截瘫病人的新型康复训练方法具有深远的意义。
实验伊始,研究者们在南京东南大学的射频与光电集成电路研究所实验室和北京的中国康复研究中心实验室分别准备了一只去头蟾蜍。当实验开始时,南京的专家们使用滴管在作为信号源的一只蟾蜍左脚脚趾上轻轻滴下0.05毫升的5%醋酸。由于条件反射,蟾蜍的左腿坐骨神经立刻触发神经信号,蟾蜍腿部进行缩腿动作。这时,研究者们在蟾蜍坐骨神经上安装的电极开始发挥作用。它们捕捉到了神经信号,并通过电脑的3G移动通信无线端口与遥远的北京实验室联网。北京的实验室接收到来自南京的信号后,通过再生电路进行放大处理,转化为刺激信号源,同步刺激北京实验室内的去头蟾蜍的左腿坐骨神经。于是,北京的蟾蜍左腿产生了与南京蟾蜍类似的缩腿动作。
长期以来,为瘫痪病人的康复训练设计控制肢体运动的功能电刺激装置一直是科研人员努力的方向。由于人体神经编码的复杂性,现有的电脉冲编码控制信号往往难以达到理想的肢体运动自由度与和谐度。此次实验的创新之处在于,它尝试将健康人与运动相关的神经信号探测出来,通过“微电子神经桥”和无线传输技术,与瘫痪病人的运动控制神经系统相连接。这一创新构想有望使瘫痪病人的肢体在接收到健康人动作相关的神经信号控制下,完成类似和谐的动作,从而达到康复训练的目的。
这项研究不仅展示了跨越式的技术进步,更在截瘫病人新的康复训练模式方面展现出重要的应用价值。它让我们看到了未来医学科技在康复治疗领域的无限可能,为截瘫患者带来希望之光。(通讯员陈亚伟摄影报道)