20日發表(biao)在《科學》雜志上的(de)一(yi)篇(pian)論文中，美國匹茲堡(bao)大學康復神經工程實驗室的(de)生物工程師(shi)團隊描述了一(yi)種新的(de)腦(nao)機接(jie)(jie)口技術(shu)應用(yong)，即(ji)如何通過增(zeng)加大腦(nao)刺(ci)激(ji)來(lai)喚(huan)起(qi)觸覺(jue)，從(cong)而使(shi)操作者更容易操縱大腦(nao)控制的(de)機械臂。這(zhe)種腦(nao)機接(jie)(jie)口不(bu)僅(jin)依賴視覺(jue)，還(huan)模(mo)仿(fang)了觸覺(jue)，極大地提高(gao)了四肢癱瘓患者用(yong)腦(nao)控機械臂操縱物體的(de)能力。

由腦(nao)(nao)機(ji)接口控(kong)制(zhi)的(de)(de)假肢(zhi)設備(bei)，可以從植入的(de)(de)電極測量與運動(dong)相關的(de)(de)大腦(nao)(nao)活動(dong)，并將其轉化(hua)為對(dui)機(ji)械臂的(de)(de)有(you)意識控(kong)制(zhi)，使一些癱瘓的(de)(de)用戶能夠(gou)恢(hui)復功能性運動(dong)。然而，腦(nao)(nao)機(ji)接口控(kong)制(zhi)系(xi)統的(de)(de)使用是有(you)限的(de)(de)，他(ta)們通常只依(yi)賴視覺線索，缺乏(fa)感覺到被抓(zhua)住物體的(de)(de)關鍵感官(guan)反饋。

為(wei)了(le)解決這(zhe)個(ge)問題，研究人員(yuan)在(zai)腦機(ji)接口上增加(jia)了(le)一個(ge)傳入(ru)通道，以模擬手部皮膚的(de)感覺(jue)輸入(ru)，從而形成了(le)一個(ge)既能“讀(du)”信息又能“寫”信息的(de)系統。

這種雙向腦(nao)(nao)機接口可讀取(qu)大腦(nao)(nao)運(yun)動皮(pi)質的神經活動來控(kong)制機械(xie)臂(bei)。與此同時，機械(xie)手(shou)“皮(pi)膚”上的傳(chuan)感器記(ji)錄了它(ta)(ta)所經歷的機械(xie)力，通過(guo)皮(pi)層(ceng)內(nei)微模擬將它(ta)(ta)們傳(chuan)輸(shu)回軀(qu)體感覺(jue)皮(pi)層(ceng)，讓使(shi)用者感到觸覺(jue)感覺(jue)，就像是自(zi)己的真(zhen)實知覺(jue)一樣。

這項研究的參與者(zhe)內(nei)(nei)森·科普蘭是(shi)一名(ming)28歲的男子(zi)。他(ta)在十年前的一場車禍后(hou)參加了一項有關(guan)感覺運(yun)動(dong)微電極腦(nao)機接口的測試(shi)，并在體(ti)內(nei)(nei)植入(ru)了電極陣列。

此次，有了新的(de)腦機接口后，通過電刺(ci)激提供觸覺反饋(kui)，他的(de)一系列上肢評(ping)估(gu)(gu)的(de)試驗時間大大縮短(duan)。這些評(ping)估(gu)(gu)涉及移動不同形狀的(de)物體，例如將桌(zhuo)子右邊杯子里的(de)紙片和塑料碎片倒進左邊的(de)空杯子里。

在(zai)所(suo)有實驗任務中(zhong)，與沒(mei)有提供觸覺反饋的腦機(ji)接口(kou)相比，他用機(ji)械(xie)臂抓住和轉移物體(ti)所(suo)需的時(shi)間減(jian)少了(le)一半，時(shi)間中(zhong)位數從20.9秒(miao)減(jian)少到10.2秒(miao)。

該研究的(de)共(gong)同(tong)..作(zuo)者(zhe)、匹茲堡大(da)學物理醫學和(he)康(kang)復系副(fu)教授羅伯特·岡特博(bo)士說：“即使恢復的(de)是有限和(he)不(bu)完美(mei)的(de)感(gan)覺，人的(de)表現(xian)也會有相當大(da)的(de)改善。要讓感(gan)覺更真實，把(ba)這項(xiang)技(ji)術帶到人們家里，我們還有很長的(de)路要走，但我們離再現(xian)大(da)腦的(de)正常輸入越近，這項(xiang)技(ji)術就會越完善。”

 轉自新華網