在現實生活中，科學家們也在進行著不懈的努力——當然，目標很現實：讓癱瘓者們重新行走。早在2008年，科學家們已經成功讓猴子通過意念操控機械臂，而近日發表在》自然》雜志上的研究則宣布：瑞士科學家研發出了一種腦部植入裝置（“神經義肢介面”），成功幫助兩只脊髓受傷的猴子移動了腿部，成功走路。

科學家們希望，在未來10年之內，就可以將此裝置用于人體治療，幫助癱瘓的病患恢復行動能力。綜合/冷泉 圖/Snowy

成為“阿凡達”戰士的第一步

對于那些不幸截肢的殘疾人來說，目前最好的補救方式就是通過安裝固定的假肢，作為支撐。那么有沒有可能，有一天，人類也可以通過意念操縱機械手或機械腳呢？

用意念控制機械手，在理論上是完全可行的——既然肌肉的運動要受到腦信號的指揮，那么如果能把這些信號“提取”出來，用于控制機器，不就可以了嗎？

當然，前提是我們需要知道，控制某個動作的腦信號究竟只來自某個特定的神經細胞，抑或來自許多神經細胞的協同活動？

如果是前者的話，那么要找到這樣的細胞，可謂是大海撈針。所幸，現實是后者。畢竟“單絲不成線”，一個神經細胞幾乎不可能具有這么強大的能力。美國杜克大學的尼可萊利斯教授發現，這些組合起來的神經細胞可能參與各種各樣的動作，究竟會做出哪個動作，就必須通過分析搜集到的神經信號來確定。

尼可萊利斯給參加實驗的猴子戴上電極帽，電極帽的微絲插入猴腦內2毫米深，像一根根天線那樣可以接收1～4個神經細胞的信號。當猴子想要移動屏幕上的光標時，電極會記錄下信號，并傳入電腦，然后研究人員再將這些信號輸入到計算機里進行處理，以找出這些信號和操縱桿運動之間的關系。

當計算機完成了這樣的分析后，研究人員就用腦信號，而不是用操縱桿的輸出信號去移動光標了。不久以后，猴子也發現它根本不用動手，只要想想就可以移動屏幕上的光標。研究人員還會采取獎勵措施，如果光標移動正確，猴子就會得到果汁，這樣猴子用意念來移動光標就越來越熟練。

自然，既然猴子的腦信號能夠指揮光標，那么它應該也可以操縱機器。

2008年1月10日，尼科萊利斯實驗室的猴子成功了：它用意念驅動了一臺遠在日本京都的機器人“計算的腦”穩步行走。

在正式做實驗的那一天，記錄到的數據通過高速互聯網源源不斷地輸送到半個地球之外的“計算的腦”，而機器人腿的活動情形又送回到猴子面前的一塊屏幕上給它看。如果它能夠讓機器人的關節活動和自己的相應關節的活動同步，就給它獎勵。當猴子邁步走的時候，“計算的腦”真的也邁開了同樣的步伐！尼科萊利斯認為：“腦把機器人也當作了自己身體的一部分。它在運動皮層的不同區域建立起機器人的代表區。”也就是說，讓機器人運動的命令就是從這些區域發出來的。

讓大腦的信號繞過脊髓直達肌肉

上述實驗所指向的未來，是給那些已經實際失去了部分肢體的截癱殘疾者帶來新的希望。而在癱瘓者的群體里，還有一大類，是那些因為脊髓損傷而導致的，這些人的肢體本身是完整的，只是無法動彈。

這就說到了文章開頭在《自然》雜志上發表的另一項新研究成果了——瑞士科學家研發出的一種腦部植入裝置“神經義肢介面”，該裝置由瑞士洛桑聯邦理工學院帶領國際研究團隊研發，團隊由神經科學家格雷戈勒庫爾領導。

正常人的行走動作，是通過大腦和脊髓中神經元之間的復雜相互作用實現的，從大腦運動皮質發出的電信號，通過脊髓傳播到下方的腰部區域，在那里，它們激活運動神經元，讓人邁步行走。在脊髓受損的情況下，信號無法傳遞，腿腳也就無法挪動。

“神經義肢介面”則承擔了一座橋梁的作用。該科研團隊將“神經義肢介面”植入兩只猴子的大腦，該介面充當了大腦與脊椎之間的無線連接裝置，能解碼腦部運動皮層移動腿部的訊號，并將該腦波訊號及時發送至腰椎區域，刺激它們的腿部肌肉行走。

在實驗中，當開關開啟時，猴腦中的電極陣列迅速記錄下猴子腦部的神經信號，并將其無線傳輸到附近的電腦中，電腦分析出猴子的運動意圖后，再把信號發送給末端脊髓內的電刺激裝置，給予脊髓特定的刺激，讓其下肢做出正確的動作。

效果非常明顯：僅僅在一周之內，其中一只猴子的腿部已有部分恢復，能在跑步機和地面上走路；另一只則在大約兩周后，恢復至同樣程度。更讓人感到振奮的是：這項裝置不僅可以幫助人類再度行走，長期使用，還有可能幫助受損的神經回路再生。

不過，該裝置目前還有許多限制，目前訊號只能單向傳遞，感覺無法傳回腦部，庫爾蒂納指出，可能還需要很多年的時間才能將該研究成果用于人體治療，但希望已經很大。