主管QQ:站内信联系

科学奇迹:猴子意念操控机械手臂(组图)2023-06-19 10:12

  早报讯据10月27日《泰晤士报》和《卫报》报道,在26日晚美国加州圣迭哥市举行的神经科学大会上,来自美国匹兹堡大学的科学家披露了一个令人惊讶的消息———他们在一只猴子的大脑中植入电极并进行训练之后,该猴子已经可以用其脑电波自如地控制一只机械手臂给自己喂食。科学家认为,这次试验证明,那些因脊髓受伤而瘫痪的患者(比如不久前去世的“超人”里夫),将有望重新获得行动能力。

  据报道,这一试验是由美国匹兹堡大学的研究小组完成的。在试验中,研究人员首先将猴子的两只手臂捆住,限制其运动。接下来,科学家在猴子大脑内安装电极,以检测其运动皮层神经细胞所发送出的电信号。然后,科学家利用数十根细如发丝的电线,将猴子大脑内的电极与缚在它身上的一只机械手臂相连。

  据匹兹堡大学的科学家称,这只精心设计的机械手臂带有可以自由活动的肩膀、肘部和可以用来抓握的“手掌”,最神奇的是,它可以接受猴子大脑所发送出来的不同电信号并进行“破译”,从而做出各种不同的动作。据称,在经过无数次试验和训练之后,这只猴子逐渐可以自如地控制那只机械手臂,作出弯曲肘部、抓握等复杂动作。最终,它甚至还可以用机械手抓起摆在面前不同位置的香蕉,送到自己嘴巴里大吃特吃。

  据悉,在整个试验中,最关键的就是负责“破译”猴子脑电波的软件。据匹兹堡大学的科学家称,该套由匹兹堡大学自行设计的软原理并不复杂———首先,记录下当猴子想要运动自己手臂时所产生的各种脑电波,然后对这些脑电波与其手臂的不同动作进行分析比较,从而找出对应关系。最后,使机械手臂在接受到同样的电信号时,也做出相应的动作。

  说起来很简单,但实际试验中就没有这么容易了。据匹兹堡大学的科学家透露,通过思维控制做出复杂动作,始终都是一项重大挑战,因为整个过程可能要牵涉到“数以亿计”的脑细胞。据称,研究人员花了数年的精力,直到不久前才初步掌握了大脑指挥手臂运动时的脑电波规律。

  据报道,科学家认为,匹兹堡大学的这次试验证明,那些因脊髓受损而瘫痪患者(比如不久前刚刚去世的“超人”克里斯托弗·里夫),将有望重新获得行动能力。负责这次试验的匹兹堡大学神经生物学教授安德鲁·施瓦兹表示:“也许在不久的将来,瘫痪病人将可以用大脑电波直接控制假肢运动,就仿佛那是他们身体的一部分一样。”(波塞利)

  据报道,近几年来,科学家一直在努力研究“思维移物”的可能性,并取得重大进展。1999年,德国蒂宾根市的医生宣称,他们通过在大脑内安装电极的方式,令2名有严重运动神经疾病的瘫痪患者在电脑上打出了一个句子,而患者只需在脑海中想像他们如何移动手指即可。

  2000年,美国北卡罗来纳州达拉姆市杜克大学的研究小组,将电极植入猴子大脑,并将接受到的脑电波与因特网相连。最终这只猴子用自己的意念,竟然通过网络使600英里外马萨诸塞州的一个杠杆装置发生了移动。

  权威科学杂志《自然》不久前也曾报道,2004年6月,美国一名25岁的全身瘫痪男子,透过植入计算机芯片和细小如发丝的电极后,成功利用脑电波控制计算机,不但可以查看电子邮件,还可以自由选择电视频道。据称,这名叫作内格尔的全身瘫痪病人,于6月底在脑部植入大小和药片相当的芯片。3个星期后,在8次实验当中,他有7次能透过脑电波控制计算机光标移动,在计算机上画出图案、开启电子邮件及玩计算机游戏的“俄罗斯方块”。内格尔也成为全球植入芯片后,成功靠思想操控计算机的第一人。据悉,内格尔手术后偶然会有短暂性头痛,伤口也会有分泌物,但因为没有发炎,医生认为后遗症并不严重。(波塞利)