假体神经接口能恢复运动控制脑区功能

截肢不仅会破坏周围神经系统，还会破坏大脑的中心结构。虽然大脑能够在某些情况下适应和补偿损伤，但在截肢者中，创伤事件阻止了适应性皮质的变化。一组科学家报告了截肢者在周围神经内植入多电极阵列后大脑的适应性可塑性变化。他们的研究结果发表在最新一期的恢复神经学和神经科学．

“我们发现，神经接口假肢重新建立了中枢和外周神经系统之间的通信，不仅重建了直接负责运动控制的区域，而且还重建了运动控制所必需的双半球系统内的功能平衡。”英国泰恩河畔纽卡斯尔大学医学院神经科学研究所和认知科学与技术研究所(ISTC)国家研究委员会(CNR)的首席研究员卡米洛·波尔卡罗博士说。

26岁男性，左臂受伤截肢在残肢的尺神经和正中神经中植入了四个微电极阵列，持续四周。在植入之前，他接受了两周的视频训练，用他的假手做三个特定的动作。在实验期间，他接受了高强度的训练，用植入的微电极控制假肢来完成同样的握手任务。除了假肢的视觉反馈外，患者还会收到来自实验者的感官反馈，实验者会向每个动作激活的神经传递电脉冲。当患者移动右手和假肢时，记录脑电图信号。

患者的右手运动显示，在大脑左侧，右手运动的主要感觉和运动区域明显激活。在植入之前，移动幻影左手的命令会触发大脑左侧的主要感觉和运动区域，以及大脑两侧的前运动和补充运动皮层。正如预期的那样，在大脑的右侧没有发现初级运动皮层的运动。

经过四周植入微电极的假体运动控制训练后，大脑激活明显改变。随着右手的运动，大脑皮层的补充变得几乎对称。束内电极的存在允许新的信号通过周围神经并产生了强烈的感觉运动输入和输出输入和输出的交换。四周的训练导致了一个新的功能招募的感觉运动区域专门用于手的控制。

Porcaro博士说:“综上所述，这项研究的结果证实了神经接口是手部假体控制的最佳候选者。”“它们建立了自然控制假肢所需的沟通渠道。此外，神经界面重新建立了与环境的联系，促进恢复神经可塑性。双半球网络恢复了运动控制所必需的生理交流。”

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