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美國(guó)癱瘓男子借助電腦芯片實(shí)現(xiàn)意念移物(圖)

[ 2006-07-14 16:47 ]

 

美國(guó)癱瘓男子借助電腦芯片實(shí)現(xiàn)意念移物(圖)

  人腦控制電腦移物示意圖。制圖/胡楊

“仿生”系統(tǒng)取得重大突破,利用植入大腦的芯片控制機(jī)器運(yùn)動(dòng),有望讓癱瘓者重獲新生

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》13日?qǐng)?bào)道,一名高位截癱的美國(guó)男子借助一個(gè)與計(jì)算機(jī)相連的植入芯片就可通過思維打開電視機(jī),看電子郵件和處理其它一些日常事務(wù)。這是迄今為止人類朝著開發(fā)“仿生”系統(tǒng)邁出的最大一步,它有可能使那些失去肢體的人恢復(fù)神經(jīng)運(yùn)動(dòng)的功能。美國(guó)《自然》雜志13日發(fā)表了該研究成果。

植入芯片連接電腦

25歲的馬休·納格爾來自美國(guó)的馬薩諸塞州,2001年他的脊椎骨在一次襲擊中被割斷,造成脖子以下全部癱瘓。2004年,他在羅德島醫(yī)院接受了一項(xiàng)稱為“大腦門神經(jīng)交互系統(tǒng)”的植入手術(shù),在大腦中安放了一塊4毫米見方的芯片。

這種植入芯片被放置在大腦中樞運(yùn)動(dòng)神經(jīng)皮層上,這是大腦負(fù)責(zé)自主活動(dòng)的區(qū)域。通過芯片上的100根異常細(xì)微的電極,它可以紀(jì)錄大腦運(yùn)動(dòng)神經(jīng)皮層的神經(jīng)活動(dòng)。芯片將活動(dòng)信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào),傳輸?shù)揭粋€(gè)鑲嵌在病人頭皮上方的鈦基座上,再由一根電線將這個(gè)基座與計(jì)算機(jī)連結(jié)起來。這樣,芯片發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過計(jì)算機(jī)的解碼和處理,就可以被轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)指令了。

思維控制各項(xiàng)活動(dòng)

當(dāng)他想象著移動(dòng)自己癱瘓了的身體時(shí),這塊植入器上的100根電極就可記錄他大腦的活動(dòng),將這些信號(hào)傳輸給一臺(tái)可控制各種裝置的計(jì)算機(jī)上。在新英格蘭西奈醫(yī)院和馬薩諸塞州的康復(fù)中心的57次的試驗(yàn)展示中,他極大地?cái)U(kuò)大了思維控制的技能。他能夠打開模擬的電子郵件,在計(jì)算機(jī)屏幕上畫圓形的輪廓,玩一種稱為“神經(jīng)Pong”的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)游戲,改換電視頻道,調(diào)節(jié)電視機(jī)音量,最終,他可以張開和合攏一支假手的手指,利用遙控手臂抓住和移動(dòng)物體。

讓癱瘓者重獲新生

負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的約翰·多諾古教授說,“這些結(jié)果展示了令人喜悅的前景,有一天,人們將用這些大腦信號(hào)剌激肢體的肌肉,有效地通過神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)大腦對(duì)肌肉的控制。”

納格爾在參與這項(xiàng)研究之前已經(jīng)癱瘓了4年。這些結(jié)果暗示,涉及運(yùn)動(dòng)的大腦活動(dòng)在脊椎受損后持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng),可被引導(dǎo)來控制計(jì)算機(jī)化了的裝置。利用該技術(shù),使癱瘓病人操作計(jì)算機(jī)并驅(qū)動(dòng)輪椅和使用假肢成為可能。波斯頓的馬薩諸塞州的總醫(yī)院的利?霍奇伯格說,這種系統(tǒng)將來甚至可與神經(jīng)肌肉剌激器連結(jié),人工控制病人的肌肉,以恢復(fù)肌肉功能。(蔣建平編譯)

來源:重慶晨報(bào) 

 

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