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在2014年国际足联世界杯期间,一名腰部以下瘫痪的青少年通过脑电波控制的机器人外骨骼踢出了世界杯的第一脚。这里使用的是脑机接口(bci)。脑-机接口在帮助肌萎缩侧索硬化症患者等方面有很大的潜力。通过允许用户用他们自己的想法交流和控制他们的设备。
(资料来源:边缘)
“食指、中指、小指……”内森·科普兰正在向他的教练描述他的感受。
据国外媒体报道,十多年前,科普兰18岁时因车祸无法在脖子下活动。匹兹堡医疗中心的科学小组在他的大脑中安装了四个微芯片,这使他能够通过意识控制机器人手柄,当其他人触摸机器人手臂时,科普兰也能感觉到。
在这个实验中,内森·科普兰能够“感觉”连接到他大脑的机器人手臂的挤压触摸。虽然在我们能够控制我们的四肢之前还有很长的路要走,但是人们已经看到了未来的可能性。
现在,有两个问题:首先,这不是机器人手臂第一次与人脑相连。事实上,它已经存在很长时间了。关键是你如何定义它。其次,应该注意的是,神经系统的复杂性远远超出了我们的想象,所以这一突破仍然是不可思议的——因为它跳过了其他假体所依赖的步骤:神经系统。
当你感觉到一个物体时,你需要从物体向你的大脑发送一个反馈信号。然而,对于脊髓损伤的瘫痪病人,这些信号不能到达大脑,所以这种反馈不起作用。
匹兹堡大学的团队基本上是将机器人手臂直接插入大脑,完全绕过中间神经和脊髓。机械手与科普兰的大脑相连,每个手指都与他大脑中的电路相对应。
尽管科普兰在12年前的一次事故中造成了四肢瘫痪。但是他仍然有触摸的记忆——这些记忆保存在他的大脑中。
因此,研究人员专注于测试他在不同手指被触摸时的感觉,并跟踪与这种感觉相关的大脑活动。然后他们通过手术将四个指尖大小的微电极阵列植入科普兰的感觉皮层。
科普兰惊呼:“这种感觉太棒了!我的手指似乎又恢复了知觉。”
在接下来的几个月里,研究小组反复刺激大脑的这些区域,并发现产生触摸食指、无名指等感觉的模式和位置。实验开始时,正确率为85%,现在准确率几乎是100%。
这项实验的相关结果发表在《科学转化医学》杂志上,它帮助科学家以类似的方式获得触觉,并获得抓取和挤压物体的能力。
走向边缘
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