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。