神經(jīng)機器人平臺的示意圖。該平臺研究在舒適和良好控制的條件下腿部肌肉激活的編碼?；颊哌M行膝關節(jié)伸展等運動，該裝置記錄肌肉激活和來自丘腦下核（STN）的信號。
利用新的神經(jīng)機器人平臺和電極測量，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院研究人員解碼了帕金森病是如何導致患者大腦失調(diào)，損害其行走等運動能力的。這一發(fā)現(xiàn)揭示了大腦中丘腦下核區(qū)域如何協(xié)調(diào)腿部肌肉的激活，并提出了可檢測患者“凍結”和其他行走障礙的算法。
發(fā)表在《科學·轉(zhuǎn)化醫(yī)學》上的該項研究結果，揭示了丘腦下核動力學編碼行走的關鍵原理，開辟了用這些信號操作神經(jīng)假體系統(tǒng)以改善帕金森病患者行走的可能性。
帕金森病患者經(jīng)常遇到運動問題，如震顫、行走困難和運動時“凍結”?？茖W家推測，針對大腦的特定區(qū)域，如深部腦刺激，可幫助治療這些運動癥狀。
以前的工作曾將丘腦下核與手臂運動聯(lián)系起來，但這個大腦區(qū)域如何協(xié)調(diào)腿部運動和行走還不太清楚。
研究人員此次構建了一個椅子狀的神經(jīng)機器人平臺，全面測量了18例帕金森病患者腿部肌肉的激活。團隊將他們的設備與腦電極的測量相結合，以跟蹤丘腦下核的活動，使他們能夠解構行走中最重要的組成部分。當患者移動腿部時，該平臺顯示丘腦下核控制其腿部肌肉活動的啟動和終止。
研究人員創(chuàng)造了幾種算法，將常規(guī)步態(tài)與步態(tài)受損區(qū)分開來，并且可在患者進行短途行走測試時，成功識別出他們的“凍結”發(fā)作。
