瘫患者的福音：大脑控制的机械手臂即将诞生

【天下总裁网编者案】一外洋女子内乱森·科普兰（Nathan Copeland）曾经瘫痪正在床十年之暂，他的小臂战腿部完整出有知觉，科普兰底子出有法子让本人的身材举动。

为理解决这类状况，科教家们正在科普兰的年夜脑中植进了一个电子芯片，而且以此去掌握科普兰的触觉。电子芯片经由过程刺激年夜脑的某个部位，能够绕过科普兰受伤破坏的脊髓，如许就能够使汤普森发生觉得，而且能够挪动身材。

研讨职员借特别为科普兰停止了一项测试，他们受住了科普兰的眼睛，用机械人的脚指去触摸物体，正在那些所触摸的物体中，科普兰的准确的猜对了84%的物品。

正在没有暂的未来，瘫痪的人群将会经由过程一个由人的年夜脑掌握的机械人脚臂从头得到知觉。再一次打破性的测试中，当报酬的为机械人脚指施减压力的时分，28岁的科普兰可以明晰的觉得到本人的脚指遭到了挤压。

好国的研讨职员宣称：“此次尝试，是全球范畴内乱第一次关于制作具有感知的假肢的测验考试。”

那个细小的芯片叫做脑机接心（BCI），把那个芯片植进到科普兰的年夜脑就能够有用的绕过他之前受伤破坏的脊髓，正在那个电旌旗灯号通报的过程当中，经由过程那个电子机械人胳膊就能够发生觉得，并能够对其停止掌握。

当去自匹兹堡年夜教战匹兹堡年夜教医教中间（UPMC）研讨职员受上科普兰的眼睛的时分，用机械人脚指去触摸物体，正在那些所触摸的物体中，科普兰的准确的猜对了84%的物品。

当对那些装置机械人假肢的人的机械人脚指施减压力的时分，他们傍边年夜大都人城市以为脚指有一种挤压感大概是针刺的觉得。

当研讨职员同时摸他的两根脚指的时分，科普兰一会儿便笑了起来讲：“您们必然是正在磨练我。”很较着，他能明晰的感触感染到研讨职员正在同时摸他的两根脚指。

科普兰正在一次阳雨气候驾车中出，没有幸的发作了交通变乱，正在此次交通变乱中，它被壮大的打击力扭断了脖子，脊髓受伤破坏，那也招致了他胸部以下的地位局部落空了知觉，不能不瘫痪正在床。

尔后他的糊口完整不克不及自理，他的胳膊战腿完整出有知觉，不克不及挪动，他一切的一样平常糊口皆需求特地有人赐顾帮衬。

那起变乱发作的时分，科普兰仅仅只要18岁，借正在上年夜教一年级，他已经十分勤奋的念要持续完成他的教业，可是他的身材情况没有许可它再持续教业，以是他不能不戚教正在家。

如今，十年已往了，颠末科教家们的不竭勤奋，他那只28岁的脚又从头规复了知觉。

去自匹兹堡年夜教的专士死弗莱舍战他的同事们正在科普兰的年夜脑里植进四个微电极阵列，而每一个电极的巨细约莫只要衬衫钮扣的一半。

正在正式的脚术之前，研讨职员操纵了成像手艺，对科普兰的年夜脑停止了非常准确的阐发，对每一个地位详细该当掌握哪根脚指大概脚掌皆停止了具体的测算。然后，科教家们将芯片植进了年夜脑中掌握脚指触觉的部位，使科普兰可以具有触觉。

经由过程电极刺激那一部位，可以绕过他受伤的脊髓部位的通报，经由过程那个电旌旗灯号可以使科普兰左脚的四根脚指感触感染到压力战温度的变革。

这类被称为皮层内乱微刺激手艺，实践上便是操纵电脑芯片电刺激神经，经由过程感知去重塑触觉。脚术以后，颠末一个月的规复工夫，科普兰终究又规复了知觉。

脚术一个月后，科普兰道：“我如今可以感触感染到我的每根脚指，10年以后从头得到知觉，那实是一个奇异的觉得。”

他借暗示：“那个机械人脚指便像是我本人的一样，我不单可以有触觉，以至借可以完成推工具等一系列简朴的行动。”

科普兰如今可以感触感染到压力，而且正在必然水平上可以感触感染那些刺激的强强，虽然他可以对强强有一个感知，可是那个机械人脚臂借不克不及够判定出温度是太高仍是太低。

匹兹堡医教院的神经死物教传授，研讨的协作者安德鲁·施瓦茨（Andrew Schwartz）道：“正在那项研讨中最主要的结论是：觉得皮层微刺激能够惹起天然的觉得而没有是刺痛。”

今朝来说，这类刺激长短常宁静的，并且可以连续几个月的工夫，可是，如今仍是需求停止更多的研讨取测验考试去理解更多的刺激情势，并经由过程那些刺激去更好的协助那些残徐人规复知觉战举动的才能。

年夜脑芯片是操纵电刺激神经，重现触觉的，虽然那项手艺曾经正在植物身上显现出了十分优良的结果，可是，正在人类身上，怎样让那些人制的肢体像人实在的肢体一样举动仍旧是今朝需求鼎力研讨的标的目的。

触摸是脚的一个根本功用，虽然今朝曾经经由过程科教手艺，操纵脑机接心掌握假肢，可是触摸的觉得仍旧是易以捉摸的。

该项目标全部研讨团队曾经对那个脑机接心停止了超越四年的研讨。他们试图让一个四肢瘫痪的女性经由过程年夜脑去操控机械人，取此同时，他们借期望让一个曾经瘫痪的汉子，可以发生触觉，而且用脚去抚摩他的女伴侣。

可是，我们的胳膊挪动而且战我们四周的事物停止互动的方法其实不仅仅是依托人类的考虑战简朴的挪动准确的肌肉群罢了。由于我们一般的脚臂，经由过程触摸能够垂手可得的分辩那个工具究竟是土豆仍是西白柿，而那毫不不但是依托简朴的考虑战肌肉挪动就能够做到的。

我们从触摸的觉得领受的恒定反应才是全部历程的枢纽，由于那个反应会报告年夜脑我们的胳膊该当正在那里挪动战该当挪动几。

脑机接心的下一步便是要测验考试战开展那一种触觉系统。由Blackrock Microsystems开辟的微电极阵列及其掌握体系和由约翰霍普金斯年夜教的使用物理尝试室制作的机械人臂的分离，构成了我们如今所看到的机械人脚臂。

Gaunt专士道：“今朝所展开的统统事情皆是基于年夜脑现存的功用，一些关于中界的天然反响，取此同时，年夜脑借存正在一种可以回想起之前发作过，可是早曾经已往的工作。”

Gaunt专士借暗示：“我们终极的目的便是念要创立一个便像实在的脚臂那样的具有触觉而且完整能够举动的机械人脚臂。固然，要到达那样的目的借需求很少的路要走，可是很明显，机械人脚臂的降生曾经为我们开了一个好头。”

（编译/寅木）

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