意念控制装置帮助中风患者重新训练大脑来移动瘫痪的手

根据圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究，中风患者学会用意念打开和关闭安装在他们瘫痪的手上的设备后，他们对自己的手有了一定的控制。

通过精神控制装置在一个大脑研究人员说，在使用计算机接口后，参与者训练了他们大脑中未受伤的部分来接管以前由受伤的大脑区域执行的功能。

“我们已经证明了a脑机接口使用未受伤的半球可以实现慢性疾病的有意义的恢复中风Eric Leuthardt医学博士说，他是神经外科、神经科学、生物医学工程、机械工程与应用科学的教授，也是该研究的联合资深作者。

这项研究发表在5月26日的杂志上中风．

中风是成年人获得性残疾的主要原因。在美国，每年大约有70万人中风，其中700万人在中风后生活。

在中风后的最初几周，人们迅速恢复了一些能力，但他们的进展通常在大约三个月后停滞不前。

联合资深作者Thy Huskey医学博士，医学院神经病学副教授和圣路易斯康复研究所卓越中风康复中心项目主任说:“我们选择在过去六个月或更长时间内第一次中风的患者中评估该设备，因为到那时没有太多的进展。”“一些人失去了动力。但我们需要继续努力寻找技术来帮助这些被忽视的患者群体。”

大卫·邦迪博士是这项研究的第一作者，也是Leuthardt实验室的前研究生，他利用了大脑如何控制四肢运动的一个怪论。一般来说，大脑中控制运动的区域与控制四肢的区域位于身体的相反一侧。但大约十年前，现在是堪萨斯大学医学中心博士后研究员的Leuthardt和Bundy发现，大脑的一小块区域在规划身体同一侧的运动时起着作用。

他们意识到，要移动左手，指示运动计划的特定电信号首先出现在大脑左侧的运动区域。在几毫秒内，右侧的运动区域变得活跃起来，运动意图转化为手部肌肉的实际收缩。

一个人的左手和手臂都瘫痪了，他右脑的运动区域受到了持续的损伤。但患者的左脑通常是完整的，这意味着许多中风患者仍然可以产生表明意图移动的电信号。然而，由于执行移动计划的区域处于瘫痪状态，信号无法传输。

Leuthardt说:“我们的想法是，如果你能把那些与移动同侧肢体相关的运动信号与手的实际运动结合起来，你的大脑就会建立新的连接，让大脑中未受伤的区域接管对瘫痪的手的控制。”

这就是由华盛顿大学科学家开发的Ipsihand设备的用武之地。Ipsihand包括一个装有电极的帽子，用来检测大脑中的电信号，一个放大信号的计算机，以及一个安装在瘫痪手上的可移动支架。该设备可以探测到佩戴者打开或关闭瘫痪手的意图，并以钳子般的方式移动手，第二和第三个手指弯曲以满足拇指。

哈斯基说:“当然，使用你的手臂和手还有很多事情要做，但能够抓住和使用你的相对拇指是非常有价值的。”“仅仅因为你的手臂不像以前那样运动，它就不是毫无价值的。我们仍然可以用衰弱的手臂与世界互动。”

Leuthardt在阐明伊普sihand背后的基础科学和发展技术方面发挥了关键作用。他联合创立了Neurolutions Inc.公司，继续开发Ipsihand，并担任该公司董事会成员。Neurolutions资助了这项研究。

为了测试Ipsihand，哈斯基招募了中度到重度受损的中风患者，并训练他们在家使用该设备。研究人员鼓励参与者每周至少使用5天，每天使用10分钟到2小时。13名患者开始接受治疗，但有3名患者因无关的健康问题、设备不合适或无法遵守时间承诺而退出。10名患者完成了研究。

参与者在研究开始时接受了标准的运动技能评估，在整个研究过程中每两周进行一次评估。该测试测量了他们用手抓握和捏捏的能力，以及用手臂做大动作的能力。除此之外，参与者被要求拿起一块积木，把它放在一个塔上，把一个管子套在一个小管子上，然后把手放到嘴里。分数越高，功能越好。

在使用该设备12周后，患者的得分平均提高了6.2分(总分57分)。

Leuthardt说:“6分的增加代表着生活质量的显著改善。”“对一些人来说，这代表着不能自己穿裤子和能够自己穿裤子的区别。”

每个参与者还评估了自己使用患肢的能力和对技能的满意度。自我报告能力和满意度在研究过程中显著提高。

每位患者的改善程度各不相同，改善程度与使用该设备的时间无关。相反，它与设备读取大脑信号并将其转化为信号的能力有关手运动。

“随着收集大脑信号的技术越来越好，我相信设备会更有效地帮助别人吗中风患者恢复一些功能，”哈斯基说。

---

---