芯片植入脑意念控制动作

2013-09-18 11:33

　　这项技术的采用还将有望在未来让计算机能够在有部件损坏的情况下继续运作，就像人类的大脑那样，每天损失数以百万计的脑细胞，但是其整体的思维能力却仍然继续正常运转。

　　大脑“发功”：收邮件、玩游戏、调电视

　　美国布朗大学神经动力学专家约翰·多诺古教授历经10多年苦心研究，开发出了一套名为“大脑之门”(BrainGate)的仿生系统。他首先将一块4毫米见方的电子芯片植入瘫痪患者大脑运动皮层的中央前回处，因为这里的大脑皮层控制着全身肢体的运动。然后，他开始训练患者借助意念完成各项动作。

　　“大脑之门”系统的工作原理是：当患者开始想像自己运动时，芯片上总共100枚比头发丝还细、1毫米长的电子传感器将大脑发出的脉冲信号记录下来，然后通过一根根细小的导线传输到镶嵌在患者头皮内的一块一英寸大小的钛基座上，再将脉冲信号通过导线传输给电脑，电脑将信号转换成动作指令，由一个个电子装置去执行。

　　多诺古教授表示：即使脊髓受损，大脑中的运动信号仍然能够被记录和发送至大脑外，并且可以被解码成控制信号。在获得这一发现后，他们在实验室内，研究和测试了这种装置，最后决定将这一装置试用到瘫痪者身上。

　　从2004年起，多诺古教授牵头的科研小组先后对4名瘫痪患者进行了“大脑之门”系统植入试验。第一名试验对象是现年25岁的美国马萨诸塞州小伙马休·纳格尔。纳格尔3年前参与一桩行刺事件时脊柱被利刃切断，高位截瘫，身体从脖颈以下失去所有知觉，四肢更是无法动弹。经过9个月的刻苦训练之后，纳格尔可以通过意念完成许多以前望而兴叹的动作：移动光标、打开电子邮件、玩简单的电脑游戏、调节电视音量、切换电视频道等。日前，他甚至还学会通过意念控制假手的手指，抓住并移动物体这类高难动作。

　　一心多用，做事聊天互不耽误

　　纳格尔可以一边和别人聊着天，一边借助意念完成上述各种活动，即使偶尔开点小差，他移动电脑屏幕光标的准确率也高达75%至85%，也就是说，纳格尔在用大脑发出各项运动指令时，并不需要100%集中注意力，这一点对于他的未来生活来讲非常重要。2005年，纳格尔在初次试验成功后曾经激动地说：“太神奇了!自从我受伤之后，整整消沉了2年。今年是我受伤的第3年，是‘大脑之门’改变了一切，简直难以置信。我想告诉那些残疾朋友，永远不要放弃，生活可以变得更加美好。”