癱瘓病人可以用意念控制機(jī)械臂

一項(xiàng)研究為癱瘓病人帶來了希望。研究人員通過核磁共振成像腦部掃描確定了與手部運(yùn)動和感覺有關(guān)的區(qū)域，從而使兩名癱瘓患者恢復(fù)了觸覺，其中一人還能用意念控制并感受到機(jī)械臂。有朝一日，這種方法可以幫助脊髓損傷患者更好地進(jìn)行日?；顒印＝?，這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志。

參與者之一的Scott Imbrie正在用意念控制機(jī)械臂 圖源：Charles Greenspon

以前也有人嘗試通過腦刺激來恢復(fù)觸覺，但都收效甚微。瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的Giacomo Valle說：“當(dāng)你觸摸一個(gè)表面時(shí)，你會感覺到它的紋理、邊緣和弧度。你會感覺到你的手相對于表面的運(yùn)動。這些都是非?；镜挠|覺?！?/p>

為了喚起更豐富的感覺，Valle和他的同事們與兩名因脊髓損傷導(dǎo)致半身不遂的患者合作開啟了這項(xiàng)研究。研究人員讓這兩人想象擺動手指，感受手指的感覺，同時(shí)用核磁共振成像儀掃描他們的大腦。他們大腦中哪些區(qū)域在做這些運(yùn)動時(shí)會發(fā)亮，研究小組隨后在相應(yīng)區(qū)域植入了數(shù)十個(gè)微小電極。

研究人員對與手部運(yùn)動和感覺相關(guān)的腦細(xì)胞進(jìn)行電擊，從而確定了讓參與者感覺自己拿著罐子、筆或球的信號。他們還確定了模仿物體在手指間移動的信號。參與者之一的Scott Imbrie說：“這讓我大吃一驚。因?yàn)槲乙呀?jīng)有幾十年沒有如此清晰地感受過物體了。”

為了驗(yàn)證這種方法能否幫助完成日常任務(wù)，研究人員將Imbrie的電極連接到一個(gè)握住方向盤的機(jī)械臂上，讓他觀看一輛沿著筆直道路行駛的虛擬汽車。

研究人員將電信號傳入他的大腦，模仿方向盤突然向左或向右移動的動作，然后要求Imbrie用意念抵消這些動作，將大腦信號傳給機(jī)械臂，使汽車保持在軌道上。Imbrie在80%的時(shí)間里成功地讓汽車保持在軌道上。他說，感覺機(jī)械臂就像是自己的一部分。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃對第二名參與者執(zhí)行同樣的任務(wù)。

Valle希望這種方法有朝一日能幫助癱瘓病人使用機(jī)械臂進(jìn)行日?；顒?，如做飯和購物。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Silvestro Micera說：“對于脊髓損傷的人來說，這可以讓他們獨(dú)立生活。這一切可能會在短短幾年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。”

“不過，這項(xiàng)研究成果還不能普及到大多數(shù)癱瘓病人。因?yàn)檫@需要一位非常優(yōu)秀的神經(jīng)外科醫(yī)生才能把這些東西植入大腦，而且費(fèi)用將高達(dá)數(shù)千美元?！盡icera說。