瘫痪是神经系统常见的症状,多发生于脊髓损伤、中风、截肢等肢体控制能力受损的患者人群。通常来讲,瘫痪是不可逆的,且会严重影响到患者的日常生活,降低其生活质量。不过,近年来,随着医学科技的发展与进步,瘫痪患者想要恢复肢体功能似已不再是梦想。
再生医学网获悉,近日,来自麻省理工学院的研究团开发出了一种新方法,利用光信号代替电信号以刺激肌肉。相关研究成果发表在Science Robotics期刊上。
长久以来,科学家们一直在探索使用功能性电刺激(FES)来控制身体肌肉,然而多项研究证明,这并不是人体自然控制肌肉收缩的方式。
在该项研究中,研究团队发现,与基于电刺激的FES不同,基于
光遗传学的FOS控制的肌肉收缩更稳定,且与真实的、大脑信号控制肌肉收缩的方式更为接近。
利用这些实验数据,研究团队创建了一个基于光遗传学的肌肉控制的数学模型,通过这个闭环控制器,研究团队发现,肌肉在FOS刺激一个多小时时才会疲劳,相比之下,肌肉在使用FES刺激仅15分钟后就会疲劳。
总的来说,相比于电刺激,这种光遗传技术提供了更精确的肌肉控制,同时显著减少了肌肉疲劳,有望用于帮助瘫痪病人恢复肢体功能。
未来,研究团队计划将这一治疗策略应用在在中风、瘫痪、肢体截肢、
脊髓损伤以及其他肢体控制能力受损的患者。
近年来,无论是脑机接口亦或者是电刺激疗法的问世,都为瘫痪患者带来了新的希望。不过,从实践经验来看,功能性电刺激疗法虽能在一定程度上恢复患者的肢体功能,但弊端较大。对此,
再生医学网表示,随着上述研究成果的问世,相信将彻底改写瘫痪康复史。