猴脑植入电极 意念操控机械

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【大纪元10月14日讯】〔自由时报编译吴直耕╱综合报导〕据“华盛顿邮报”十三日报导,北卡罗莱纳州杜克大学的科学家在猴子的脑部植入一种装置后,成功地让猴子用意念控制一个机器手臂,这是科学家首次成功驾驭意念,并使之移动机械装置。

 报导表示,这项技术未来有一天将能让因为脊椎受伤而肢体瘫痪的病患,很自然地以意念操作机器或工具,如同其他人轻松自如地使用他们的双手一样。它甚至能将脑部的指示直接传达至瘫痪的肢体而非机器,藉以让一些肢体瘫痪的患者重新指挥他们手脚。此外,这种植入脑部的植入物也可让科学家或士兵在不需动用双手的情况下,控制在危险环境或在战区行动的小型机器人。

 报导指出,在这项刊载在“科学公共图书馆”期刊创刊号的新实验里,猴子的大脑是透过连接线向机器手臂下达指令。领导这个研究小组的杜克大学科学家尼可雷利表示,未来他们将改良植入物,使其能以无线方式传达指令。

 报导说,在相关领域的研究中,实验对象所能进行的动作都局限在“虚拟”的动作,例如让游标在萤幕移动;或是局限在两度空间的小幅度动作,例如上下扳动一个杠杆。尼可雷利的研究则是首度让动物学习利用脑部操作一种机器人装置,并使其在空间里朝各种方向移动,还有进行一连串相互关联的动作,例如:向某个物体伸手,捉住物体,依照物体的重量调整握力。在这层意义上,等于是猴子的大脑已经把机器手臂视为身体的一部分。

 这个装置利用很小的电极,每一个电极都像是比头发还细的连接线。尼可雷利将两只猴子的头颅各凿开一个小洞,俾利猴脑暴露在外,然后将九十六条这种连接线插在其中一只猴子的脑部约一公釐深,然后将另外三百二十条插入另一只猴子的大脑。这项手术耗费十小时,最后使用补牙齿的材料将头颅补起来。尼可雷利说,猴子并没有因为手术受到伤害。手术后,猴子的头有一丛丛连接线向外突出。这些连接线可接上其他连在电脑与机器手臂的其他连接线。起初,科学家训练猴子用摇杆控制机器手臂。此时,与整个装置连接的电脑也同步解读猴子脑部讯息的意义,试图了解何种讯号为“伸手”,何种讯号为“抓取”。接着,科学家将摇杆的连接线拔除,依然移动着摇杆的猴子此时已经是透过能解读它们脑部讯号的电脑指挥机器手臂。尼可雷利说,最后,神奇的事发生了,整个研究小组看着猴子停止操作摇杆,仅靠意念操作机器手臂。

 进行同类研究的布朗大学神经科学家唐纳修表示,肢体瘫痪的患者将是首批受惠于此研究成果的人,他们可以借此取得打字及上网的能力,且未来的应用潜力无穷。

(http://www.dajiyuan.com)

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