有了以上技術的支持,科學家逐漸打開了大腦的秘密,解讀大腦信號成為可能。植入凱西腦中的芯片正是獲取凱西神經信號的裝置,上麵的微小電極時時刻刻記錄著凱西大腦發出的電信號,並將這些信號轉化為電子命令傳送給機械手臂。這樣,機械手臂就能按照凱西的意願完成她想要的動作了。不過,越是複雜的動作,解碼任務就越困難。在這項最新的研究中,還是有很多問題有待解決。
機械肢體的未來
雖然現在由意識控製機械已經可以實現,但若真要把這一技術廣泛應用於殘疾人的康複,並讓殘疾人過上正常人的生活,還需要將這種技術進一步完善。以凱西的康複過程為例,研究者為了測試機械手臂的靈活性,讓凱西在30秒內碰到飄在空中的肥皂泡,凱西隻能達到46%的命中率。而另一名成績較好的康複者鮑勃也隻能達到62%的命中率。如果測試拿起咖啡杯送至嘴邊,凱西在6次中也隻有4次可以成功。
即使如此,已有的成果已經讓科學家們興奮不已。因為,能夠使癱瘓如此之久的病人用自己的大腦發出信號控製機械手臂是非常不易的。癱瘓時間過長的病人由於大腦運動中樞長期處於未激活的狀態,根據大腦發展的規律,控製肢體的運動中樞會漸漸退化,最終可能會失去控製運動的能力。所以,凱西如今可以根據自己的意願來“運動”已經十分幸運了。
多諾霍認為,這項研究要應用於實際還需要一段時間,他說:“如今可以產生的運動還有些緩慢,而且缺乏精確性,我們還需要改進解碼信號的算法。”他們的團隊正在繼續“開啟大腦之門”的研究,主要是希望能夠保證植入芯片的安全性。如今已有7人接受了植入芯片,並沒有人產生排異反應。研究者希望通過進一步的治療實驗,幫助癱瘓病人接通他們從運動中樞到肢體的神經信號連接。這樣,在不遠的將來,病人就可以通過大腦去控製自己的肌肉係統進行運動了。
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意識控製二維世界
約翰?多諾霍在2006年7月發表了一項研究成果,他的研究小組發明了一種名為“大腦之門”的裝置,它隻有阿斯匹林藥片大小,能記錄大腦中負責肢體運動的區域發出的信號。通過在患者大腦中植入這一裝置,多諾霍讓兩名四肢癱瘓者運用自己的“思維之力”成功操縱電腦光標。其中一位是25歲的馬特?內格爾,他在9個月的時間裏學會了移動光標,還能打開郵件和玩遊戲。一位患有閉鎖綜合症的53歲婦女,在一次中風後腦幹受損,除了眼睛和頸部以外,身體其他部位全部癱瘓,甚至無法說話。而在植入“大腦之門”後,她可以通過“思維之力”操縱光標,點擊虛擬鍵盤,這樣就可以更自由地交流。
【責任編輯】張小萌