靠意念操控的機(jī)械手臂在美國(guó)問(wèn)世
美國(guó)匹茲堡大學(xué)的研究人員在一位頸部以下癱瘓的女患者腦運(yùn)動(dòng)皮層植入傳感器,使其單憑意念(思想)即可操作機(jī)械手臂將一塊巧克力送入口中,其靈敏度比以往更接近于一個(gè)正常人的肢體。該研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上。
該大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教授安德魯·施瓦茨說(shuō):“培訓(xùn)旨在實(shí)現(xiàn)九個(gè)任務(wù)的技能,如夾持和移動(dòng)小物件、堆疊錐體、碰撞球、卷起外部松散的線圈等。該患者經(jīng)過(guò)一段時(shí)間培訓(xùn)之后已經(jīng)能夠操作機(jī)械手臂,比如拿起對(duì)象、定位,將其移動(dòng)到目標(biāo)位置,完成任務(wù)的成功率達(dá)到91.6%。”
該大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員在她腦部左邊的運(yùn)動(dòng)皮層上植入兩個(gè)微電極裝置,這部分的運(yùn)動(dòng)皮層對(duì)控制人的四肢運(yùn)動(dòng)起著關(guān)鍵作用。研究人員這些電極通過(guò)電腦與機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)互聯(lián),電腦將腦部發(fā)出的電波通過(guò)復(fù)雜的算法轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)來(lái)控制機(jī)械臂。
研究人員說(shuō),準(zhǔn)確地翻譯大腦信號(hào)已經(jīng)是思維控制假肢的最大挑戰(zhàn)之一。目前,研究人員正嘗試引入無(wú)線通信技術(shù),以便去除連接癱瘓病人腦部和機(jī)械臂之間的線路,讓這些輔助裝置變得更輕便。同時(shí)他們認(rèn)為還需要補(bǔ)充一個(gè)感官回路并將信號(hào)反饋到大腦,從而讓使用者感受到所觸碰物體的冷和熱,或表面光滑和粗糙之間的差異,讓義肢更接近真實(shí)的手臂。
瑞士洛桑聯(lián)邦技術(shù)研究所的格雷瓜爾·庫(kù)爾蒂納評(píng)價(jià)說(shuō):“這種仿生腦機(jī)接口是一項(xiàng)了不起的技術(shù)。雖然仍有很多挑戰(zhàn)擺在前面,這類(lèi)系統(tǒng)正迅速接近臨床成果。顯然,這位女患者正在愉快地接受此項(xiàng)新技術(shù)給其日常生活所帶來(lái)的改變。”