美开发出靠意念操控的机械手臂

文章来源:     发布时间:2012-12-20

        据《每日电讯》、英国国际广播电台在线版1217日报道,美国匹兹堡大学的研究人员在一位颈部以下瘫痪的女患者脑运动皮层植入传感器,使其单凭意念(思想)即可操作机械手臂将一块巧克力送入口中,其灵敏度比以往更接近于一个正常人的肢体。该研究结果发表在最新一期的医学杂志《柳叶刀》上。
       
这位患者现年52岁,13年前被诊断出患有阿尔茨海默氏症并且颈部以下瘫痪。不过,匹兹堡大学的研究人员给她带来了好消息,通过几周的训练,她可以用自己的想法控制机械臂像手臂一样实行简单的任务,如拿起一块巧克力送到嘴里。
         
该大学神经生物学教授安德鲁·施瓦茨说:“培训旨在实现九个任务的技能,如夹持和移动小物件、堆叠锥体、碰撞球、卷起外部松散的线圈等。该患者经过一段时间培训之后已经能够操作机械手臂,比如拿起对象、定位,将其移动到目标位置,完成任务的成功率达到91.6%。”
       
该大学医学中心的研究人员在她脑部左边的运动皮层上植入两个微电极装置,这部分的运动皮层对控制人的四肢运动起着关键作用。研究人员这些电极通过电脑与机械臂实现互联,电脑将脑部发出的电波通过复杂的算法转化为数字信号来控制机械臂。
       
研究人员说,准确地翻译大脑信号已经是思维控制假肢的最大挑战之一。目前,研究人员正尝试引入无线通信技术,以便去除连接瘫痪病人脑部和机械臂之间的线路,让这些辅助装置变得更轻便。同时他们认为还需要补充一个感官回路并将信号反馈到大脑,从而让使用者感受到所触碰物体的冷和热,或表面光滑和粗糙之间的差异,让义肢更接近真实的手臂。
       
瑞士洛桑联邦技术研究所的格雷瓜尔·库尔蒂纳评价说:“这种仿生脑机接口是一项了不起的技术。虽然仍有很多挑战摆在前面,这类系统正迅速接近临床成果。显然,这位女患者正在愉快地接受此项新技术给其日常生活所带来的改变。”

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