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“神经义肢”在猴子身上实验成功

2016年11月28日10:45 

在现实生活中,科学家们也在进行着不懈的努力——当然,目标很现实:让瘫痪者们重新行走。早在2008年,科学家们已经成功让猴子通过意念操控机械臂,而近日发表在》自然》杂志上的研究则宣布:瑞士科学家研发出了一种脑部植入装置(“神经义肢介面”),成功帮助两只脊髓受伤的猴子移动了腿部,成功走路。

科学家们希望,在未来10年之内,就可以将此装置用于人体治疗,帮助瘫痪的病患恢复行动能力。综合/冷泉 图/Snowy

成为“阿凡达”战士的第一步

对于那些不幸截肢的残疾人来说,目前最好的补救方式就是通过安装固定的假肢,作为支撑。那么有没有可能,有一天,人类也可以通过意念操纵机械手或机械脚呢?

用意念控制机械手,在理论上是完全可行的——既然肌肉的运动要受到脑信号的指挥,那么如果能把这些信号“提取”出来,用于控制机器,不就可以了吗?

当然,前提是我们需要知道,控制某个动作的脑信号究竟只来自某个特定的神经细胞,抑或来自许多神经细胞的协同活动?

如果是前者的话,那么要找到这样的细胞,可谓是大海捞针。所幸,现实是后者。毕竟“单丝不成线”,一个神经细胞几乎不可能具有这么强大的能力。美国杜克大学的尼可莱利斯教授发现,这些组合起来的神经细胞可能参与各种各样的动作,究竟会做出哪个动作,就必须通过分析搜集到的神经信号来确定。

尼可莱利斯给参加实验的猴子戴上电极帽,电极帽的微丝插入猴脑内2毫米深,像一根根天线那样可以接收1~4个神经细胞的信号。当猴子想要移动屏幕上的光标时,电极会记录下信号,并传入电脑,然后研究人员再将这些信号输入到计算机里进行处理,以找出这些信号和操纵杆运动之间的关系。

当计算机完成了这样的分析后,研究人员就用脑信号,而不是用操纵杆的输出信号去移动光标了。不久以后,猴子也发现它根本不用动手,只要想想就可以移动屏幕上的光标。研究人员还会采取奖励措施,如果光标移动正确,猴子就会得到果汁,这样猴子用意念来移动光标就越来越熟练。

自然,既然猴子的脑信号能够指挥光标,那么它应该也可以操纵机器。

2008年1月10日,尼科莱利斯实验室的猴子成功了:它用意念驱动了一台远在日本京都的机器人“计算的脑”稳步行走。

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