腦控假肢把巧克力送到癱瘓婦女嘴裡

如果有人說「我想吃一塊巧克力」,你一定會想,那就吃吧。不過對這位52歲的美國女士來說,事情並不那麼簡單。她由於退化性神經系統的疾病而導致頸部以下完全癱瘓,不能用手握住巧克力送往嘴裡。

  如果有人說「我想吃一塊巧克力」,你一定會想,那就吃吧。不過對這位52歲的美國女士來說,事情並不那麼簡單。她由於退化性神經系統的疾病而導致頸部以下完全癱瘓,不能用手握住巧克力送往嘴裡。

  最近,美國匹茲堡大學的研究人員幫她實現了這個願望。研製團隊採用最先進的硬體,完成複雜的程序編製,研製成堪稱最先進的腦控假肢。這位女士用自己的意念指揮機器手臂以前從未見的精細和流暢度移動,成功地將一塊巧克力送到嘴邊。

  研究人員將2個微電極植入病人左手的運動皮層。他們要求病人心想著移動自己的手臂和手,這時,微電極基於功能性磁共振成像掃描,確切地指認出當時被觸發的神經簇。一套複雜的演算法將這些大腦信號轉換成相應的動作,讓患者不僅能移動手臂,還能重新調整對物件的把握。試驗中的成功率達到令人鼓舞的91.6%,而喂自己吃巧克力則是其中值得慶賀的「傑作」。

  這位女士在安裝新機械臂兩天後就能指揮手臂移動,短短兩周內就能完全控制它。經過一些練習之後,她趨向熟練的速度加快,這表明隨著時間的推移,該演算法能配合人腦提高腦/機介面的性能。

  這個機器手臂對假肢群體當然是個福音,它還將推進整個腦/機介面學科領域。由於美國打的兩場戰爭之後看到許多士兵在爆炸中失去肢體,這個領域湧入了許多投資。現在有了更好的演算法能將大腦信號翻譯、轉換成相應的機械運動,可以期待有巨大的飛躍。

  接下來的步驟可能是引入無線技術;或將一些感官數據(如溫度、質地和壓力)集成到系統中,使病人能感覺到物件的性狀。

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