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美国科学家成功研制可通过大脑操纵的假肢装置

    在猴子大脑的操纵下,假肢装置实现了拿取食物、端水、握住纸张和棉花糖等基本动作。科学家希望能够帮助那些残疾人获得生活的自信。 

   【搜狐科学消息】据每日科学网消息,近日美国匹兹堡大学医学院的研究人员在英国自然杂质撰文称,该小组利用新开发出的大机接口数据交换技术,成功进行了利用猴子大脑活动操作假肢装置(机械手臂)的试验,在科学界引起了轰动。

这套假肢装置有希望帮助那些肢体残疾的人士获得更舒适自如的假肢,特别是帮助那些在灾难中失去肢体的人们重新获得生活的自信。

  科学家们发现,在人类和猴子大脑的初级运动皮层中,拥有数以千计的神经细胞;这些神经细胞可以控制身体的运动和协调,当大量的神经细胞在同一时间内频繁的活动时,就可以产生最简单的动作。研究人员为此发明了一种特殊的计算机程序,利用有限的约100个神经细胞的活动,在计算机软件的解调下,实现模拟复杂的运动信号。在此前的动物实验中,美国科学家就将这种假肢装置与猴子的大脑相连接,使用了最先进的人机接口互换技术,充分利用猴子大脑初级运动皮层的神经细胞活动产生的生物电流和电子脉冲,与最先进的人机接口互换终端进行数据解调,使得机械手臂产生活动。最终这种设备和技术成功实现了由使用者的大脑来控制机械手臂进行运动,科学家们在随后的实验中训练猴子操纵手臂获取食物也获得成功。机械手臂在猴子的操纵下可以自如的拿取食物、端水、握住纸张和棉花糖,这表明这种假肢装置具有完全恢复运动能力的条件。

  美国匹兹堡大学医学院的神经生物学教授施瓦兹和郑家富博士称,科学家的最终目的是将这种假肢装置完全应用到生活中去,帮助那些瘫痪、截肢、残疾人士恢复正常的生活。据研究者称,这种装置的基本原理就是使用微型的探头深入到人的大脑运动皮层,搜集大脑皮层的神经元活动数据,将数据通过探头传到终端,专用的计算机软件解读信号后,机械式手臂根据解读信号做出动作。

  施瓦兹教授认为,猴子的大脑活动没有人类的大脑活动高级,如果这一装置使用者是人类的话,经过简单的训练就可以实现正常人的所有动作,对于残疾人来说,恢复功能一点问题也没有,假肢就像是身体的一部分。目前,科学家正在对这种假肢装置进行改进,研究人员皮特称,目前使用的探头比人的头发丝还要细,将来使用的探头可能要更细微。另外,美国科学家把此项研究成果发表在了《自然》杂志上,希望获得更多科学家的关注,美国国家卫生研究院已经给该项目提供了大量的研究经费。希望科学家能把这种装置的成本降低,对于那些在地震中失去肢体的孩子们来说,恢复正常的生活和能力是非常重要的。(乐乐)

(责任编辑:赵里鹏)

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