研究人員們已經研發出了一款能讓猴子利用它們自己的思維控制輪椅移動的無線大腦界面。這一突破意味着人類可以用類似的界面讓嚴重癱瘓的病人利用他們的思維控制各種機器裝置。
在此研究之前，研究人員們已經利用大腦-機器界面(bmi)來幫助靈長類動物控制假肢。但正如這個研究展示的一樣，人類有可能利用皮層植入物傳來的信号來協助整個身體進行移動。雖然新研究僅針對輪椅的移動，但它有說服力地說明人類能夠突破身體的幹預，通過bmi控制更加精密的機器裝置。該研究的細節被發表在自然旗下的科學報告上。
該研究由杜克大學健康中心的大腦界面專家miguel nicolelis上司，它也是第一個成功利用bmi幫助整個身體進行移動的研究。研究人員們在猴子的大腦中植入了無線的高吞吐量多通道裝置後，向人們示範猴子能夠利用約300個神經元自由地控制電動輪椅。該裝置允許它們實時想象軌道并利用無線連接配接導航到目标處。
該實驗是nicolelis“再次走路”項目的一部分，該項目專門研究能夠閱讀癱瘓病人腦電波并将它們轉變為信号控制假肢和其它輔助裝置的技術。
他表示：“我們并不僅僅針對輪椅，實際上我們在研究與此類似的機器人外骨骼。但從原則上來說，這種通用方法适用于任何交通工具。”嚴重癱瘓的病人能夠利用該系統控制家裡的各種智能裝置。
該實驗始于幾年前，那時nicolelis在兩隻恒河猴的大腦中植入了幾百根像頭發絲一樣細的微絲，這兩隻猴子非常健康，它們的軀體活動并沒有受到任何限制。按照nicolelis的話來說，它們比某些美國人還要健康。
研究人員們利用一碗葡萄來訓練猴子駕駛着輪椅到達目的地。他們仔細地記下猴子在此過程中的大腦活動。随後，他們編寫程式将這種到來的大腦信号轉變為數字的運動指令，控制輪椅的移動。
與以前讓靈長類動物控制假肢的實驗不同的是，這些猴子們事先并沒有接受過操縱杆訓練，因為四肢麻痹和患有肌萎縮側索硬化症的病人無法使用手或身體其它部位。
有趣的是，随着時間的流逝猴子們越來越擅長這樣的任務。它們的導航效率變得更高，研究人員們分析了它們的大腦信号之後，發現它們實際上會思索它們與葡萄之間的距離。nicolelis表示，這一信号在實驗最開始的時候并沒有出現，表明大腦在與外來移動裝置同化這方面具有很強的靈活性。nicolelis說：“我們的資料顯示輪椅已經被猴子的大腦同化，實質上輪椅已經變成了猴子大腦的一部分。”
目前世界上也有其它bmi，包括由腦電圖描記法驅動的非侵入式界面裝置。不幸的是，這些裝置受到的限制非常多。新研究表明，為了記下複雜的全身運動，人們需要永久性的大腦植入物。對于人類而言，這意味着手術和潛在的植入物損壞問題。而nicolelis的研究顯示，這些植入物耐用且安全。
在别的植入物隻能在人類大腦中待幾周或者幾個月的時候，他的植入物能夠待7年時間。研究人員們為了實作這樣的耐用性，采用了像頭發絲一樣的彈性微絲。這些微絲被植入到大腦中之後，會慢慢地與大腦組織連接配接起來。由于植入物同大腦組織一起移動，是以它們并不會損傷大腦。nicolelis說：“這讓我們自信該技術能夠很快被用到人類身上。”事實上，下一步很有可能就是人體試驗。
他表示：“我們即将要做人體試驗了。我們已經研究好了這一技術，是以我們正在準備申請人體植入物。曆經17年的研究，我們終于要走到這一步了。我認為我們已經準備好了。”
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原文釋出時間為：2016-03-06
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