大脑植入芯片,意念控制瘫痪肢体成真

24 岁的 Ian Burkhart,5 年前因潜水意外造成头部以下瘫痪。如今,他重拾瘫痪肢体的控制权,不仅可拿吸管、倒罐子,甚至可弹电动吉他。这一切归功于植入大脑的芯片和神经解码设备,让神经讯息可绕过受伤脊椎,直接刺激手部肌肉。研究报告指出,在严重瘫痪的案例中,这是第一起肢体复苏的成功案例。
Ian Burkhart 于两年前开始参与实验,植入大脑中的芯片由 96 条“类灯丝微电极”组成,用来记录个别神经元的发射,接着透过“神经辅助设备”解码不同动作的神经发射模式,将解码后的动作指令直接传给肌肉,完成连续手部动作。
“神经辅助设备”(Neuroprosthetic devices)运用“神经旁路”(Neural bypass)技术,让大脑运动皮质区发送的讯息可绕过受伤神经系统,直接刺激肌肉,达成复苏瘫痪的效果。此设备曾成功解码和情感相关的神经讯号,并且让灵长类动物和人类可透过意念控制电脑和机器手臂。

此项实验在芯片植入大脑后曾面临许多挑战。例如,尽管想着同样的动作,神经发出的讯号却每次都不同,为了成功解读神经讯号代表的动作,该设备具备机器学习(machine-learning)的演算法,以适应神经讯号的改变。除了机器需不断学习,对 Bukhart 来说,训练过程必须非常专心,才能完成过去根本不需思考的动作。“但这就像运动,在不断地尝试后,它变得越来越简单。”Bukhart 说。

实验结果着实振奋人心,但这项新技术还是有所限制。例如,该设备目前需在实验室中操作,距离让瘫痪者随身携带配备,还有一段路要走。参与这项实验的医生也希望这套系统能更加实用、可负担并降低侵入性,希望未来能透过无线网络技术实现这些愿景。



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95919000:2017-12-19 04:29:48