美国"再行走项目"取得重大临床突破，利用新的神经康复方案，脑控和脊髓损伤治疗相结合，两名截瘫患者通过完全非侵入性刺激重新获得行走能力。
这项研究成果发表在《科学报告》期刊上，核心技术为脑机接口，不需要使用任何侵入性脊髓外科手术。
只需要传统的助行器和体重支持系统，两名截瘫患者使用他们自己的大脑活动，将控制电脉冲输送到总共16块肌肉上（每条腿8块），从而使他们产生比以往更多的生理步行。 总体而言，这两位患者使用这项新技术能够产生超过4500步行走。
这项技术结合了基于16通道EEG的非侵入性脑机接口，以控制多通道功能性电刺激系统（FES）。 该系统适合于产生比以前更平滑的步态模式。
该研究的作者Solaiman Shokur说：“让我们感到惊讶的是，除了允许这些患者在没有多少帮助的情况下行走之外，其中一人通过这种新方法练习显示出明显的运动改善。患者需要大约25个疗程来掌握训练才能使用这种装置行走。“
使用这种新的康复方法的两名患者之前参与了"再行走项目"进行的长期神经修复研究。 参与该方案28个月的所有7名患者的临床状态均从完全性截瘫（AIS A）恢复到了部分截瘫级别（AIS B）。完全性截瘫意味着没有运动功能，部分截瘫意味着感觉和运动功能在损伤水平以下部分恢复。 这种显著的神经恢复包括感觉辨别（触觉，伤害感受，振动和压力）的主要临床改善，腹部和腿部肌肉的自主运动控制，以及自主控制的重要收益，例如膀胱，肠和性功能。
"再行走项目"的科学主任，该研究的作者之一Miguel Nicolelis说：“我们项目发表的最后两项研究清楚地表明，通过结合基于使用脑机界面控制概念的多种非侵入性技术，可以在慢性脊髓损伤患者中诱导部分神经和功能恢复。这些不同类型的执行器包括虚拟化身，机器人步行器或肌肉刺激装置，能让患者完全参与自己的康复程序。“
在另一组最近的报告中，一名“受伤后仍有部分运动机能”（AIS C）和两名AIS D（比AIS C有更多知觉）患者能够通过侵入性脊髓电刺激方法行走，这需要脊柱外科手术。 相比之下，在本研究中，两名AIS C患者和AIS B受试者能够重新获得显着程度的自主行走，而无需进行此类侵入性治疗。 这些患者仅接受递送至其腿部皮肤表面的电刺激模式，使得每个肢体中的总共八个肌肉能够以生理学上准确的顺序被电刺激。 这样做是为了产生更平滑和更自然的运动模式。
研究员Solaiman Shokur说：“这项技术的关键在于开发一种闭环控制器，可以实时校正患者的行走模式，同时考虑肌肉疲劳和外部干扰，以产生预定义的步态轨迹。我们的方法的另一个重要组成部分是使用可穿戴的触觉显示器为患者的前臂提供触觉反馈，以便为他们提供与行走相关的本体感受反馈的持续来源。“
为了控制每条腿中电肌肉刺激的模式，这些患者使用基于EEG的脑机接口。 在这种设置中，患者学会了在他们的左右运动皮质中交替产生“步进运动想象”活动，以便产生他们的左腿和右腿的交替运动。
研究人员，患者不仅表现出“对行走辅助的依赖性较小，而且还表现出部分神经功能恢复，其中一例患者的运动改善率很高”。
根据过去五年取得的成果，"再行走项目"现在准备将其所有神经康复工具整合到一个集成的非侵入性平台中，以治疗脊髓损伤患者。 该平台将允许患者在受伤发生后立即开始训练。 它还将允许使用能够同时控制虚拟和机器人致动器（如下肢外骨骼 ）的多维集成脑机接口，这是一种多通道非侵入性电肌肉刺激系统，以及一种新型的非侵入性脊髓刺激方法。 在这个最终平台中将所有这些技术结合在一起，以便在最短的时间内最大化神经和功能恢复，而无需任何侵入性程序。
Nicolelis博士表示：“治疗脊髓损伤没有一种单一的方案。我们需要同时实施多种技术以达到最佳的神经康复效果。在这种情况下，我们必须考虑皮质的可塑性的发生，它是我们康复方法规划的主要组成部分。“