本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
阿斯彭。生活可以在瞬间改变。我们都知道这一点，但我们忘记了，或者试图忘记这个事实——直到发生一些让我们难以忽视的事情。
一位穿着鲜红色衬衫的迷人金发女郎坐在轮椅上，面前是聚集在一起的科学家、医生、作家和社区成员。我们身处阿斯彭草甸度假村的会议室，这里是2013年阿斯彭脑论坛的举办地。阿曼达·博克斯特尔回忆起她24岁时的生活。她告诉我们，她曾经是一名滑雪运动员、跑步运动员和芭蕾舞演员。她喜欢在荒野中徒步旅行。屏幕上出现了一位美丽年轻女性的照片。在照片中，她是站立的。然后有一天，在滑雪坡上，博克斯特尔的滑雪板板尖交叉。她翻了个跟头，摔碎了四节脊椎。
“我也粉碎了我永生的幻想。我从这里”——她把手放在臀部——“向下瘫痪了。没有运动，也没有感觉。” 她当时的生活发生了翻天覆地的变化，这很难否认。但博克斯特尔最终接受了一条康复之路。“把伤痛转化为智慧需要时间。这需要勇气。这是一个残酷的伤害。这不仅仅是无法行走，”她告诉我们。
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借助辅助技术，她重新回到了滑雪板上。她开始玩滑水、攀岩、皮划艇和滑翔。但她仍然不能用腿承受重量或行走。行走对我们大多数人来说似乎很容易，因为这个动作是内置的；它是自动的。然而，实际上，行走是一种高度复杂的运动，涉及许多不同的肌肉，这些肌肉必须以精确的定时顺序收缩。一旦脊髓不再能够协调这种运动，就很难复制它。对于博克斯特尔来说，行走可以说是一个遥远的梦想。
所以她坐了21年。
然而，以防万一，博克斯特尔通过一种疗法又一种疗法，再到第三种疗法进行锻炼和伸展。“我努力保持身体柔韧，以便有一天我的腿可以再次支撑我，”她说。
2010年的一天，她接到了伯克利仿生公司（一家五年前在加利福尼亚州伯克利成立的工程公司）时任首席执行官艾索·本德和公司联合创始人内森·哈丁的电话。他们请她从她在阿斯彭的家前往伯克利，试穿一套仿生服，这可能有助于她实现梦想。“它和我想象的完全一样，”博克斯特尔后来告诉我，“所以我当然会说‘是’。”
这套服装的最新版本，一个重达50磅的黑色机器人外骨骼，名为 Ekso，位于房间的前面。哈丁是一位机械工程师，现在是更名后的公司 Ekso Bionics 的首席执行官，他在这里帮助我们了解这项技术。
哈丁告诉我们，目标是让截瘫患者能够以自然的步态在地面上站起来行走，并能承受自己的体重。现有的无动力矫形器，基本上是一种一直延伸到腰部的腿部支架，笨重、非常耗费人力，并且不能支持正常的行走运动。使用者抓住助行器，保持腿部僵硬，同时利用腰部和躯干将双腿同时向前摆动，这种运动需要大量使用胸部肌肉。相比之下，Ekso 的设计目的是实现往复步态——左腿、右臂，反之亦然——弯曲膝盖并脚跟先着地。
该机器人包含一个计算机大脑，两侧各连接一个电池组，患者可以将其背在背上。它还配备了四个电机——两个位于膝盖处，两个位于臀部附近——为人的步伐提供动力，以及将设备固定在肩部、胸部和腿部的带子。另外两条带子将每只脚连接到其平台，一种与地面接触的鞋子。
当我们观看时，一名物理治疗师将各种带子固定在坐在椅子上的博克斯特尔身上。然后，博克斯特尔抓住手杖，将自己推到站立姿势。片刻之后，音乐开始播放，观众惊奇地注视着博克斯特尔走下分隔会议参与者的通道。她正自然地迈步，即使不是很快，她每次迈步都抬起腿并弯曲膝盖——而且面带微笑。
“我患有水肿（肿胀），我每天穿着这个设备行走，水肿就会消退，”我们听到她说。她去洗手间的次数更多了，睡眠也更好。该设备还可以缓解疼痛。“我患有这种难以置信的神经性疼痛，”博克斯特尔透露。“当我穿着这个设备行走时，我的疼痛完全消失了。”
机器的嗡嗡声是可以听见的，但具有欺骗性，在某种程度上，博克斯特尔的笑容也是如此。事实证明，博克斯特尔也在努力工作。她有一些髋屈肌的运动。但她所有的腿部肌肉都严重萎缩。“仅仅在通道里走来走去就让我筋疲力尽。我气喘吁吁，心跳加速，”她说。然而，博克斯特尔似乎很享受这种锻炼——部分原因是它可能有助于重建她的身体。锻炼增强了她的肌肉力量，并重新连接了她一些残疾的神经通路。负重运动的本体感受反馈可能会激活感觉神经元，而运动神经元会学会创造行走运动。“要穿着机器人行走，我必须重新训练我的身体和大脑。我必须有意识地思考‘右臂、左腿和左臂、右腿’，”博克斯特尔告诉我。
该机器人包含复杂的软件，旨在模仿脊髓曾经拥有的控制能力。一旦博克斯特尔将她的臀部向前移动到一侧，它就会触发第一步。然后，机器人知道在博克斯特尔将体重转移到另一侧之前不要启动另一步。它还会在一系列步骤中使用学习算法来找出需要多少和什么类型的帮助。博克斯特尔可以增加或减少她获得的帮助量。当她想锻炼时，她可以调低它，或者当她喜欢毫不费力地在派对上游行时，她可以调高它。
但博克斯特尔还没有穿着助行器去参加派对。该设备于 2012 年 2 月首次进入康复中心，到目前为止，已有 1500 名患者试穿过它，所有患者都在致残事件发生后首次重新站立起来。但除了博克斯特尔之外，用户只在设施内闲逛。博克斯特尔带着它在外面兜风——每周五天在康复中心的停车场，有训练有素的治疗师陪同。治疗师是一个至关重要的伙伴，因为在这种装置中行走对小的扰动高度敏感。例如，当她在会议室的通道里行走时，治疗师移动了我的背包的带子，我粗心地让它垂到了通道中。很少有派对能如此细致地清除障碍物。
外骨骼不仅在身体上，而且在心理上也是一种提升。站起来意味着患者可以直视他人，而不是世界俯视他们。“我喜欢这种角色转换，”博克斯特尔宣布。“你们都坐着，而我站着。” 博克斯特尔是一位散发着情感温暖的女性，她借此机会拥抱了哈丁。“我享受身高和与视线平齐的心理益处，”博克斯特尔告诉我。
作为美国第一个拥有这种升级机器人的个人，博克斯特尔希望通过她的基金会 Bridging Bionics 为个人带来更多的外骨骼，每个外骨骼的成本为 11 万美元。她期待着有一天她可以在家里经常使用它，避开障碍物、登上斜坡和爬楼梯。哈丁说，正在为机器人开发的软件最终应该能够实现大部分功能。与此同时，博克斯特尔很高兴能够行走。她说，生活质量意味着从疼痛、肿胀和失眠等不适中解脱出来。她说，仅此一点就已经是一大进步了。