美癱瘓男藉助電腦實現意念移物

人腦控制電腦移物示意圖。製圖/胡楊

據英國《泰晤士報》13日報導，一名高位截癱的美國男子藉助一個與計算機相連的植入晶元就可通過思維打開電視機，看電子郵件和處理其它一些日常事務。這是迄今為止人類朝著開發「仿生」系統邁出的最大一步，它有可能使那些失去肢體的人恢復神經運動的功能。美國《自然》雜誌13日發表了該研究成果。

植入晶元連接電腦

25歲的馬休•納格爾來自美國的馬薩諸塞州，2001年他的脊椎骨在一次襲擊中被割斷，造成脖子以下全部癱瘓。2004年，他在羅德島醫院接受了一項稱為「大腦門神經交互系統」的植入手術，在大腦中安放了一塊4毫米見方的晶元。

這種植入晶元被放置在大腦中樞運動神經皮層上，這是大腦負責自主活動的區域。通過晶元上的100根異常細微的電極，它可以記錄大腦運動神經皮層的神經活動。晶元將活動信息轉換為電信號，傳輸到一個鑲嵌在病人頭皮上方的鈦基座上，再由一根電線將這個基座與計算機連結起來。這樣，晶元發出的信號經過計算機的解碼和處理，就可以被轉換成運動指令了。

思維控制各項活動

當他想像著移動自己癱瘓了的身體時，這塊植入器上的100根電極就可記錄他大腦的活動，將這些信號傳輸給一臺可控制各種裝置的計算機上。在新英格蘭西奈醫院和馬薩諸塞州的康復中心的57次的試驗展示中，他極大地擴大了思維控制的技能。他能夠打開模擬的電子郵件，在計算機屏幕上畫圓形的輪廓，玩一種稱為「神經Pong」的簡單計算機遊戲，改換電視頻道，調節電視機音量，最終，他可以張開和合攏一支假手的手指，利用遙控手臂抓住和移動物體。

讓癱瘓者重獲新生

負責這項研究的約翰•多諾古教授說，「這些結果展示了令人喜悅的前景，有一天，人們將用這些大腦信號剌激肢體的肌肉，有效地通過神經系統恢復大腦對肌肉的控制。」

納格爾在參與這項研究之前已經癱瘓了4年。這些結果暗示，涉及運動的大腦活動在脊椎受損後持續的時間很長，可被引導來控制計算機化了的裝置。利用該技術，使癱瘓病人操作計算機並驅動輪椅和使用假肢成為可能。波斯頓的馬薩諸塞州的總醫院的利•霍奇伯格說，這種系統將來甚至可與神經肌肉剌激器連結，人工控制病人的肌肉，以恢復肌肉功能。