一個由研究人員、工程師和外科醫(yī)生組成的團(tuán)隊將大腦植入、人工智能和電刺激相結(jié)合，開發(fā)出了一種新穎的"雙神經(jīng)旁路"技術(shù)，使一名四肢癱瘓的男子恢復(fù)了手臂運動和感覺。人們希望這項技術(shù)能夠幫助其他受到運動障礙或癱瘓影響的人。
2020年7月18日，基思-托馬斯（Keith Thomas）的生活發(fā)生了改變，他掉進(jìn)了一個游泳池，導(dǎo)致C4和C5椎骨受傷，胸部以下癱瘓。但是，得益于一項首創(chuàng)的臨床試驗，來自紐約馬薩皮夸的托馬斯現(xiàn)在可以隨意移動手臂，三年來第一次感覺到姐姐握著他的手。
托馬斯說："坦率地說，有一段時間我甚至不知道自己是否還能活下去，或者我是否還想活下去?，F(xiàn)在，我能感覺到有人握著我的手。這讓我難以抗拒。我唯一想做的就是幫助別人。這一直是我最擅長的事情。如果這能幫助別人，甚至比幫助我更多，那一切都是值得的"。
諾斯韋爾健康公司費恩斯坦醫(yī)學(xué)研究所的研究人員、工程師和外科醫(yī)生團(tuán)隊采用一種新穎的方法，參與了恢復(fù)托馬斯觸覺和運動的工作。
首先，他們利用功能磁共振成像（fMRI）繪制了托馬斯的大腦圖，確定了負(fù)責(zé)手臂運動和手部觸覺的區(qū)域。然后是長達(dá)15小時的馬拉松式開腦手術(shù)，植入植入物。有時，托馬斯需要保持清醒，以便向外科醫(yī)生提供實時反饋。
手術(shù)醫(yī)生之一阿什什-梅塔（Ashsh Mehta）說："因為我們有凱斯的（fMRI）圖像，而且他在部分手術(shù)過程中與我們交談，所以我們很清楚應(yīng)該在哪里植入大腦植入物。我們在負(fù)責(zé)運動的區(qū)域植入了兩塊芯片，在負(fù)責(zé)手指觸覺和感覺的大腦部分又植入了三塊芯片"。
凱斯-托馬斯的大腦中植入了五個微型芯片，形成了雙重神經(jīng)旁路的關(guān)鍵部分，它利用人工智能解碼并將他的想法轉(zhuǎn)化為行動，刺激他的大腦和脊髓，以恢復(fù)他手臂和手部的運動和感覺。
在所謂的"思維驅(qū)動療法"中，托馬斯頭部突出的兩個端口與計算機(jī)相連。人工智能會讀取、解釋并將他的想法轉(zhuǎn)化為行動，這就是新穎的雙神經(jīng)旁路療法的基礎(chǔ)。
例如，當(dāng)托馬斯想到要捏一下自己的手時，大腦發(fā)出的電信號就會被計算機(jī)解碼，然后將信號發(fā)送到放置在他脊柱和前臂肌肉上的柔性無創(chuàng)電極貼片上，從而使他的手活動起來。指尖和手掌上的傳感器將觸摸和壓力信息傳回大腦，大腦將這些信息記錄為感覺。
臨床試驗首席研究員查德-布頓（Chad Bouton）說："這是首次通過電子方式將癱瘓者的大腦、身體和脊髓連接在一起，以恢復(fù)持久的運動和感覺。"
自從開始試驗以來，托馬斯的臂力增加了一倍，他的前臂和手腕開始有感覺了，即使在沒有連接到旁路系統(tǒng)時也是如此。
自從2020年的一次潛水事故導(dǎo)致基思-托馬斯胸部以下癱瘓以來，他第一次能感覺到妹妹握住了他的手。
單一神經(jīng)旁路方法以前也曾使用過，并取得了良好的效果。在這些病例中，一個或多個微型芯片被植入大腦，從而完全繞過脊髓損傷，同時刺激器激活目標(biāo)肌肉。然而，這種方法只有在使用者與電腦保持連接時才起作用，而且通常是在實驗室環(huán)境中，無法恢復(fù)患肢的運動和感覺。
雙神經(jīng)旁路技術(shù)的希望在于，它能使大腦、身體和脊髓最終形成新的通路，重新學(xué)習(xí)如何交流。
費恩斯坦研究院總裁兼首席執(zhí)行官凱文-特雷西（Kevin Tracey）說："數(shù)百萬人生活在癱瘓和失去知覺的痛苦中，而改善他們狀況的方法卻很有限。布頓教授和他的團(tuán)隊致力于推進(jìn)新的生物電子技術(shù)，為恢復(fù)運動和感覺開辟新的臨床途徑。"
以下視頻由Northwell Health制作，記錄了基思-托馬斯參與雙神經(jīng)旁路試驗的過程，包括從手術(shù)到他對這項技術(shù)的反應(yīng)。
