一个瘫痪的超人在 2000 年超级碗广告中从轮椅上站起来并行走。这则广告受到了批评，因为它对一些人来说承诺了虚假的希望。
广告的明星克里斯托弗·里夫（Christopher Reeve）—— 他因在一系列电影中扮演披风超级英雄而闻名——在 1995 年的一次骑马事故中四肢瘫痪。这位演员兼活动家积极推动增加研究经费，并呼吁解除对胚胎干细胞研究的禁令。
里夫于 2004 年去世，他可能会对通往瘫痪治疗的研究道路感到满意。在过去十年左右的时间里，活动一直在加强，并且最近取得了一些重要的里程碑。目前，多种方法都有望取得成功——包括植入物、干细胞和分子疗法。
恢复神经连接
使用连接到大脑的设备通过电信号恢复功能的想法可以追溯到 1780 年，当时意大利科学家路易吉·加尔瓦尼（Luigi Galvani）用电线连接了青蛙的大脑和腿部肌肉。1996 年，植入人脑的电极使他能够用意念控制电脑光标。2005 年，类似的方法使一名瘫痪患者能够控制机器人手臂。
此后，用实际的物理导线修复神经系统连接中断的努力变得越来越精细和具体。2018 年，一种所谓的“大脑起搏器”被植入一名患者体内。该设备与早期设备不同之处在于，它向更具体的肌肉发送更具针对性的刺激。
如 Neuralink 这样的芯片植入
设备越来越小，也越来越具体。最新的进展是加入了机器学习，以便设备能够教会新连接的肌肉和神经如何协同工作。2023 年，一个由神经科学家 Gregoire Courtine 领导的瑞士团队，植入了他称之为“数字桥”的装置——本质上是一组连接大脑和身体的电极——以帮助一名瘫痪的瑞士男子恢复部分活动能力。
就在几个月前，埃隆·马斯克（Elon Musk）的 Neuralink 公司宣布，他们已经植入了一枚芯片，该芯片恢复了患者的部分视力和活动能力。该公司资料称，该芯片通过将大脑的电信号重定向到受损区域来工作。然而，外部科学家尚未评估该技术，因为该公司尚未在同行评审的文献中发表任何结果。
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大脑的复杂性
Philip Troyk，伊利诺伊理工学院的生物医学工程教授，表示尽管这些方法很有希望，但与大脑的复杂性相比，它们仍然很粗糙。
神经系统通过电信号和生化信号协同工作。Troyk 说，处理这两者是一个“非常非常复杂的问题”。
尽管大脑很复杂，但许多科学家实际上将其视为一个原始的数字计算机。功能上，他们遵循“每个神经元要么‘开启’要么‘关闭’”的概念——这相当于数字信号中的一或零。这并没有考虑到电压的细微变化或程度。也没有考虑到神经递质，它们本质上是化学的，而不是电的。
微型模块植入
Troyk 和他的团队正通过植入 25 个微型模块来应对这种复杂性——每个模块宽 5 毫米，厚 1 毫米。每个模块包含 16 个电极。而且没有电线，因为它们通过与无线手机充电器相同的技术进行外部通信。
到目前为止，他们已经进行了一组作为概念验证研究的植入，以恢复视力，并计划在年底前进行另一组。尽管该研究目前侧重于视力，但这种方法可以更广泛地应用。
脑植入物虽然有前景，但也有局限性。“对于许多脑植入物，你需要下肢有感觉，”梅奥诊所神经外科医生Mohamad Bydon说。“脊髓损伤患者通常没有这种感觉。”
而许多现有方法需要某种与外部控制源的连接。
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再生细胞治疗瘫痪
再生医学的“圣杯”是再生缺失或受损的细胞。1998 年的一项突破性发现表明这可能是可能的，当时科学家从胚胎中分离出细胞，并证明它们具有多能性——意味着它们可以分化成多种不同类型的细胞。这项研究最初因美国禁止使用胚胎来源细胞进行研究而受到阻碍。
Bydon 的团队从骨髓和身体脂肪中提取干细胞，为 10 名瘫痪患者进行实验性治疗。2024 年 4 月，该团队报告了混合但有希望的结果。Bydon 说，约三分之一的患者表现出显著改善，至少有一名患者能够行走。
另外三分之一的患者表现出一些改善——例如恢复部分感觉，以及对大小便的控制。而三分之一的患者没有变化。
Bydon 不确定为什么这种方法显示出混合的成功。“为什么有些患者对干细胞有临床反应，而有些患者没有，我们还在继续研究，”他说。
但 Bydon 指出，即使是有限的成功也可能对生活质量产生巨大影响。例如，能够从床上转移到轮椅上，对于瘫痪患者来说将是一个巨大的进步，即使他们仍然无法行走。
该团队目前正在进行一项更大的研究，将纳入多达 40 名患者。Bydon 打算完善他们的方法并了解如何最大化其疗效。他推测，成功地将血液供应输送到他们试图修复的区域可能有助于提高疗效。
联合疗法
一个团队正试图利用分子疗法来做到这一点。细胞使用复杂的化学信号序列来决定做什么。控制这些信号可能提供一种预防或最小化疤痕的方法——疤痕是瘫痪的一个组成部分。
由西北大学教授Samuel Stupp领导的一个团队开发了一种在动物身上显示出希望的分子方法。他说，这项技术采用了一组形成纤维并跳舞的分子。这种运动有助于修复和连接。尽管这种方法尚未在人体上进行测试，但 Stupp 希望今年能启动此类研究。
虽然实验方法侧重于一种修复，通常是身体的一个特定部位，但临床解决方案可能需要多种方法。
Bydon 说：“可能需要手术、干细胞和神经刺激的组合才能改善预后。”
Troyk 补充说，尽管实验方法显示出希望，但距离治愈瘫痪还有很长的路要走。
Troyk 说：“重要的是不要破坏希望，而是要有一个清醒、现实的看法。”
尽管最近治疗瘫痪的实验步骤很小且进展缓慢，但它们仍然很重要。
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文章来源
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《自然》杂志。使用大脑-脊柱接口在脊髓损伤后自然行走。
伊利诺伊理工学院生物医学工程教授。Philip Troyk。
梅奥诊所神经外科医生。Mohamad Bydon。
《自然-通讯》杂志。创伤性脊髓损伤中脂肪来源间充质干细胞的鞘内递送：I 期试验。
西北大学教授。Samuel Stupp。
