新研发的可穿戴系统可以帮助病人在中风后恢复运动和行动能力

来源：cnBeta 　2023-04-19 16:41:05

(资料图)

苏黎世联邦理工学院的工程师们开发了一种可穿戴系统，可以帮助病人在中风后恢复运动和行动能力。该系统由一个运动感应手表和一个耳机组成，它可以电击神经以帮助重新连接神经回路。

中风后，血流中断导致大脑中的神经元死亡，这降低了一个人的活动能力。根据受影响的大脑区域，他们可能在移动四肢、走路、说话或抓握物品等动作方面遇到困难。

虽然许多治疗方法侧重于最大限度地减少或逆转对神经元的损害，但其他治疗方法则利用了大脑令人难以置信的可塑性--本质上，它可以很好地重新连接自己，形成新的连接。这有可能绕过受损区域，恢复一些运动功能。一些技术使用药物来实现这一目标，而越来越多的工作集中在迷走神经刺激（VNS）上。

这种技术涉及使用低脉冲电流来刺激副交感神经系统的主要神经，该系统控制无意识的身体功能，如心率和消化。VNS已被测试用于治疗各种疾病，如癫痫、抑郁症、慢性消化不良、类风湿性关节炎，甚至衰老本身。

患者通常在全麻下接受手术，植入一个刺激模糊神经的小装置，但这当然是相当具有侵入性的。苏黎世联邦理工学院的新系统被称为"智能VNS"，它被设计成一个可拆卸的、可穿戴的设备，由一个头戴和一个运动跟踪手表组成，使用起来更加简单。

该系统的共同开发者Paulius Viskaitis说："我们的耳机发出微妙的电脉冲来激活外耳的神经，从而消除了手术的需要。"

研究员Dane Donegan展示了智能VNS系统的操作苏黎世大学/Donegan和Viskaitis。

同时，这款手表使用惯性测量单元（IMU）跟踪四肢的运动，就像智能手机里的传感器一样，当它感觉到运动时，它指示听筒对神经进行电击。这个想法是利用强化学习来训练大脑找到新的方式来完成中风损伤所中断的运动。因此，用户将手表戴在受影响的肢体上，当他们成功地移动它时，产生的电脉冲将加强使该运动成为可能的神经回路。

随着时间的推移，大脑更擅长这些动作，帮助患者更快、更有效地恢复更多的运动功能。更妙的是，这种治疗可以由病人自己完成，而不需要医疗监督，这与其他刺激性植入物不同。智能VNS系统还可以在智能手机上保存患者的进展数据，因此物理治疗师可以远程监测其细节。

该团队计划在启动临床试验之前对健康受试者进行更多测试。

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