这简直可以成为一部暑期大片。研究人员在两只猴子的大脑中植入了微小的电极，让它们用意念移动机械臂。为了激励猴子们表现，研究人员鼓励它们用机械臂自己喂食棉花糖和水果块，这些机械臂的关节和“抓手”大致复制了手指的功能。根据研究团队在《自然》杂志（需订阅）上的报告，机械臂的运动流畅自然，猴子们能够持续调整其仿生肢体的速度和方向。尽管这项技术尚未准备好进行人体测试，但科学家们仍对其最终可能应用于脊髓损伤、中风和其他瘫痪疾病患者的假肢抱有希望。在仿生猴子实验中，研究人员在每只猴子的大脑中植入了头发般细小的电极。通过一个称为脑机接口的微小电极网络控制机械臂，该网络植入猴子大脑的运动皮层——负责控制运动的区域。它能够拾取神经细胞在产生运动指令时发出的信号，并将其转换为机械臂的定向信号。
该研究由宾夕法尼亚州匹兹堡大学的Andrew Schwartz领导。研究人员首先训练了两只猴子使用操纵杆来控制机械臂。然后，将猴子的手臂固定在管子里，并切换到用意念控制机械臂 [Nature News]。
研究人员还开发了自己的软件，用于将脑信号转换为机械臂的指令。
主要运动皮层是大脑中控制运动的一个区域，拥有数千个神经细胞，称为神经元。这些神经元在产生运动时会协同放电。由于即使是最简单的动作也需要大量神经元同时放电来控制，因此不可能制造出能够捕捉每个神经元放电模式的探针。匹兹堡大学的研究人员开发了一种特殊的算法，利用约100个神经元的有限信息来填补缺失的信号 [Science Daily]。
同一研究团队之前的实验曾表明，猴子可以使用电极系统控制电脑屏幕上的光标。但首席研究员Schwartz表示，此次实验是向前迈出的重要一步，因为猴子最终将机械臂视为自身身体的延伸。
事实上，生物技术公司Cyberkinetics Neurotechnology目前正在测试其Braingate系统，该系统使用类似的脑机接口，让人们能够用意念控制人造肢体、轮椅和家用电器。勇敢的未来仿生人可以注意，Cyberkinetics正在招募其临床试验志愿者。图片：Andrew Schwartz/University of Pittsburgh
那么，这种出色的人机交互技术何时能够应用于人类？Schwartz认为，几乎是现在。
“在接下来的几年里，我非常有信心会有人类佩戴这类植入物走动，”Schwartz补充道。“我认为这并不遥远。事实上，其他团队已经为几名患者植入了这类设备的版本——尽管他们尚未达到我们在这项工作中取得的性能水平” [Forbes]。
