一名安装了TMSR技术假肢的截肢患者
运动和感觉神经定向移植技术（TMSR）是一种外科手术——通过将截肢部分残余的肢体神经与未受损的肌肉和皮肤之间进行重新连接，使其适合假肢，从而实现对假肢进行前所未有的控制。从性质上来说，TMSR改变了大脑处理运动控制和躯体感觉输入的方式，然而，详细的大脑机制之前从未被研究过。
日前，瑞士联邦理工学院洛桑分校（EPFL）的科学家使用超高场核磁共振成像来显示TMSR如何影响截肢患者上肢运动在大脑中的表现，尤其是在初级运动皮层和躯体感觉皮层以及处理更复杂脑功能的区域中。这些研究结果发表在《Brain》杂志中。
TMSR可用于改善截肢者对上肢假体的控制。截肢部分残余的神经被移植去重新融合并激活新的靶向肌肉组织。这样一来，装了TMSR假体的患者可以“发送”运动指令给重新激活的肌肉，他们的运动意图被解码并发送给假肢。另一方面，作用于这些肌肉上的皮肤的直接刺激可以被传回大脑，引起对缺失肢体的触觉感知。
但是，大脑如何编码和整合人造触觉和假肢的运动呢？我们如何更好地控制假肢呢？实现和微调这种控制，我们需要熟悉患者大脑的运动皮层和体感皮层区域是如何重新映射各种运动和感觉传导通路的。
研究团队已经成功检测了三例经过TMSR治疗并能熟练使用假肢的上肢截肢患者的大脑皮质变化。令人惊讶的是，这一研究表明截肢肢体的运动皮质图在广度、强度和形态方面与未截肢者相似，但与那些装了标准假肢而没有进行TMSR手术的人不同。
研究还表明，TMSR仍然需要改进：与健康受试者相比，做过TMSR手术的病人和未做过的截肢者一样，他们初级的感觉运动皮层与前额叶皮层较高级别区域间的联系都较弱。也就是说，虽然他们能更好地活动，但是，TMSR仍不能使人造肢体像人们真正的肢体那样进行活动和感觉，患者的大脑也无法像面对真正的肢体那样发出指令。
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编译：李嘉欣 编辑：张梦 程建兰
来源：EurekAlert
