众所周知，除了军事用途之外，外骨骼系统还被应用在医疗领域，主要帮助老年人、残疾者的下肢、神经康复训练，帮助他们获得再次站立、行走的能力。

近日，据『科学报告』（Scientific Reports）刊登的一项报告显示，由杜克大学神经科学家 Miguel A. Nicolelis 领导的科学家和工程师团队，利用 VR + 外骨骼 + 脑机接口（brain-machine interfaces，也叫大脑端口）的方案，使得一组受到脊髓损伤的病患通过训练，获得行走能力的同时，还让腿部肌肉重新获得了触觉感受。

Miguel A. Nicole’s 领导的这个项目是「再次行走计划」（Walk Again Project）的其中一部分，该计划旨在让那些下半身瘫痪者或者中风患者重新站起来，以恢复独立生活的能力。团队表示，他们从 2013 年开始，就已经启动了这个项目，让 8 名患者加入了这场训练中，此次报告中展示了他们的成果。

「起初开展这个项目的时候，我们也没预料到有如此大的临床效果，这次的研究成果表明，利用脑机接口与 VR 、外骨骼这些结合起来的设备，瘫痪患者经过一段时间的训练后，可提高他们下肢的活动和感知能力，甚至能改善因瘫痪而导致的一些器官功能障碍，如大小便失禁等。而且到目前为止，没有任何方法能让完全瘫痪多年的患者重新活动起来。」Nicolelis 说道。

这套训练流程大致是，患者佩戴 Oculus Rift 、外骨骼、脑机接口这几样设备，在虚拟现实场景中想象自己行走的过程，脑机接口捕捉并提取相关的信号，指示机器外骨骼带动下肢运动，长期的反复训练让患者渐渐恢复行走和感知觉功能：

在这 8 名受训者里，一些患者经过 7 个月的训练后，身体机能就开始得到了变化，4 名患者在 1 年后，下肢感知能力和肌肉控制能力发生了显著的变化，从「完全瘫痪」转变成「部分瘫痪」。

另外，大部分患者发现他们的膀胱控制能力和肠道功能得到了改善，对通便剂和导管的依赖大大降低。Nicolelis 表示，这可降低瘫痪患者因感染而导致死亡的风险。

一位 32 岁的女患者更是觉得为自己的康复情况感到不可思议，13 年来，任何训练和设备都没能让她直立起来过。而接受了项目 13 个月的训练后，如今的她能靠安全背带自由的走动了。

早在 2014 年，类似这样的训练方法就曾出现在巴西世界杯开幕式上，当时一名男孩通过脑电波控制外骨骼走进了开幕式现场中。Nicolelis 的研究则更进了一步，他们的成果表明，长期的脑机结合技术能够让严重脊髓损伤患者重新恢复神经功能。

「一项早期的研究发现，大部分瘫痪患者的部分脊髓神经是完好的，与大脑之间信号中断后，信号则无法通过神经进行有效传达，通过脑机接口和外骨骼可将这些『沉睡』的神经重新激活，即使只有一小部分神经是完好无损的，通过这种训练，也可以使患者机体的部分功能得以恢复。」Nicolelis 说道。

在过去的 20 年中，Nicolelis 一直致力于建立并调教脑机接口，现已记录了数百种大脑神经信号，从那些看似「杂乱无章」的信号里，他提取了控制行动的信号，并利用这些信号成功地在外骨骼上重现了相应的动作。

在之前一次记者会上，Nicolelis 曾说过，改变病患的瘫痪状态并不是这项研究的目的。「我们的目标是打造义肢。」同时他还补充道：「经过六个月的训练和 2014 年的世界杯上的展示，我们才开始意识到这些患者的神经在慢慢康复。」Nicolelis 团队表示，他们正在考虑开发一款可以在家使用的设备，以提高便利性和降低用户医疗成本。

信息来源：NBC NEWS、Duke Today