由大脑信号控制的四肢机器人系统帮助四肢瘫痪的人移动手臂并使用吊装的吊带行走以保持平衡。尽管早期结果令人鼓舞，但作者指出，该系统距离临床应用还有很长的路要走，并且需要改进才能使其广泛可用。

根据发表在《柳叶刀》神经学杂志上的一项为期两年的研究结果，通过记录和解码脑信号进行操作的全身外骨骼帮助四肢瘫痪的患者移动了他所有瘫痪的四肢。

该研究成功地试用了四臂机器人系统，作者说，一旦有必要的重大改进，它就有可能改善患者的生活质量和自主权，但就目前而言，这还不是一个实验性治疗临床应用。

“我们的是第一个设计用于长期使用以激活所有四个肢体的半侵入式无线脑计算机系统，” CEA实验室Clinatec执行委员会主席，大学的名誉教授Alim-Louis Benabid教授说。法国格勒诺布尔的地图“先前的脑计算机研究使用了更多的侵入性记录设备，这些记录设备最终植入大脑的最外层膜下，在那里它们最终停止工作。它们还与电线连接，仅限于在一个肢体中产生运动，或者专注于恢复运动。病人自己的肌肉。”[1]

在最严重的脊髓损伤颈椎脊髓损伤中，约20%的患者四肢瘫痪，所有四肢部分或全部瘫痪。新试验中的这名28岁患者从肩膀向下瘫痪，他的二头肌和左手腕只有一些运动。他能够用左臂控制的操纵杆操作轮椅。

植入了两个记录设备，其头部的任一侧位于大脑和皮肤之间，以跨越感觉运动皮层(控制感觉和运动功能的大脑区域)。每个记录器包含一个由64个电极组成的网格，这些网格收集大脑信号，然后将其传输到解码算法。该系统将脑部信号转化为患者所考虑的运动，并向外骨骼发送命令以完成这些运动。

以前，另一名患者被招募到该研究中，但由于脑植入物存在技术问题而被排除在外(植入物停止与算法通信并被移除)。

在整个研究的24个月中，其余患者完成了各种心理任务，以训练算法来理解他的想法并逐渐增加他可以做的动作次数。这包括控制虚拟化身玩视频游戏(他玩了类似于Pong的游戏)，使用化身和在外骨骼中达到目标并行走。

根据患者在执行任务期间可以实现多少自由度来衡量患者的进步，这些自由度是从操作脑电开关开始行走到伸出手去触摸2D和3D对象。外骨骼有14个关节和14个自由度(它能够以14种不同的方式运动)。他在实验室中总共花费了45天来操作外骨骼，并通过使用化身和视频游戏与研究员共同在家中进行了95天的培训，从而巩固了他获得的技能。

最简单的任务是打开大脑开关，开始在视频游戏中他进行化身行走的行走，并使外骨骼在连接到悬挂式安全带时开始行走。根据他成功激活开关多少次来衡量他的成功。手术后两个月，他在使用外骨骼的六个疗程中有73%的时间成功了。结合使用化身，视频游戏和外骨骼，他在39个疗程中覆盖了145米，480步。

贝纳比德教授说：“我们的病人已经认为他迅速增加的假肢活动性是有好处的，但是他的进步并未改变他的临床状况。”[1]

在手术五个月后，他一次用一只手一次伸向立方体的目标(在三个维度上移动)，使用化身和外骨骼完成更复杂的任务，然后在16个月后用双手触摸立方体的目标手术(包括八个方向的移动，包括旋转两个手腕)。他完成了五项八维任务，成功率为71%。

BCI信号处理技术的Tetiana Aksenova博士说：“已经开发了基于人工智能方法(机器学习)的创新性自适应算法，可以解码大量的自由度。所收集的神经信号的出色质量可以实现稳定，鲁棒的解码。”法国格勒诺布尔大学研究总监。[1]

在试用的24个月中，该系统无需进行长达7周的重新校准，这表明该系统很适合长期使用。植入物的录音质量保持稳定，算法继续解码信号，患者没有手术后并发症。

“我们的发现可能使我们更进一步地帮助四肢瘫痪患者仅使用脑部信号来驱动计算机，也许从使用脑部活动而不是操纵杆来驱动轮椅开始，并逐步发展出外骨骼来提高活动能力，”来自神经外科的Stephan Chabardes教授说。法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大区的CHU。[1]

已经招募了另外三名患者，试验正在进行中。研究人员的下一个目标是解决无需使用天花板悬挂系统即可让患者自主行走和保持平衡的问题。

进一步的研究还将更多地揭示大脑的功能，提供有关感觉运动皮层如何产生实现真实和虚拟运动所需信号的更多信息。作者发现，使用外骨骼比使用化身，患者执行任务的平均成功率高10-20%。这可能是因为化身的反馈纯粹是视觉的，而外骨骼的患者从现实世界中获得了更丰富的反馈。

英国伦敦卫生与热带医学学院的汤姆·莎士比亚教授在一篇相关评论中写道：“这项研究的独创性显示了四肢的控制，而在以前的大多数研究中，只有四肢受到控制。但是，平衡行走是不可能的，尽管这项研究提出了令人鼓舞和令人兴奋的进展，但我们必须记住，概念证明离可用的临床可能性还有很长的路要走，在这一领域总是存在炒作的危险。 ，成本的限制意味着世界上大多数脊髓损伤的人永远无法获得高科技选择，一项分析表明，世界上只有15%的残疾人能够使用轮椅或其他他们需要的辅助技术”。