脊髓损伤患者的脑控脊髓刺激 (STIMO-BSI)

在一项称为地面刺激运动 (STIMO, NCT02936453) 的当前首次人体研究中，应用脊髓硬膜外电刺激 (EES) 使慢性严重脊髓损伤 (SCI) 患者能够完成强化运动神经康复训练. 在这项临床可行性研究中，证明了 EES 可以立即增强步行功能，并且当作为神经康复计划的一部分反复应用时，EES 可以改善腿部运动控制并触发患有严重 SCI 的个体的神经功能恢复到一定程度程度（Wagner 等人，2018 年）。

临床前研究表明，将大脑活动与脊髓刺激方案的开始和调节联系起来，不仅可以提高刺激的可用性，还可以增强神经功能恢复。 事实上，老鼠很快学会了调节它们的皮层活动，以调整脊髓刺激方案的幅度。 这种大脑-脊柱接口使他们能够增加原本瘫痪的腿的运动幅度，以爬上楼梯（Bonizzato 等人，2018 年）。 此外，通过这种脑脊柱接口 (BSI) 实现的步态康复增强了可塑性和神经恢复。 当 EES 与训练期间的皮层神经元活动相关时，与仅通过持续刺激支持训练相比，大鼠表现出更好的恢复（Bonizzato 等人，2018 年）。 这种大脑脊柱接口的概念在非人类灵长类动物中得到验证（Capogrosso 等人，2016 年）。

Clinatec（法国格勒诺布尔）开发了一种完全植入式皮层脑电图 (ECoG) 记录设备，该设备具有 64 通道硬膜外电极阵列，能够长时间记录来自运动皮层的电信号，并且具有高信噪比的电信号来自运动皮层的信号。 这种基于 ECoG 的系统允许四肢瘫痪患者控制外骨骼（ClinicalTrials.gov， NCT02550522) 具有多达 8 个上肢控制自由度（Benabid 等人，2019 年）。 到目前为止，该装置已植入 2 人；其中一位已经在医院和家里使用该系统 3 年多了。

我们假设 SCI 患者的 ECoG 控制的 EES 将在患者的运动意图和损伤下方的脊髓之间建立直接的桥梁，这不仅会改善或恢复腿部运动的自主控制，还会促进神经可塑性和神经恢复当与神经康复相结合时。