意念控制機械手臂,中國人做到了
2年前,浙江大學成功提取并破譯了猴子大腦關(guān)于抓、勾、握、捏四種手勢的神經(jīng)信號,使得一只名為“建輝”的猴子如同《阿凡達》中的鋼鐵戰(zhàn)士一樣,通過“意念”控制一只機械手進行不同的動作。2年后,在此研究成功基礎上,中國首次用病人顱內(nèi)植入電極意念控制機械手,并成功完成高難度的肢體運動—“石頭、剪刀、布”這一猜拳動作。這一研究,使得腦機接口技術(shù)的臨床應用向前邁進了一大步,已基本達到世界最高層次。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/262244.htm25日,在浙江杭州的浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院里,浙大求是高等研究院教授鄭筱祥通報了中國該領域的最新成果。她介紹,研究腦機接口的目的是希望通過腦機接口這一新技術(shù),實現(xiàn)人腦對外部機械的有效控制,一定程度上解決臨床上因中風、漸凍人、腦卒中后肢體癱瘓等其他肢體運動功能障礙患者。
病患利用意念控制機械手。邵思翊攝
腦卒中是目前全球第二大致死疾病,每年死亡病例達620萬,其中約有170萬患者出現(xiàn)卒中相關(guān)性嚴重并發(fā)癥,導致殘疾,而肢體癱瘓是主要殘疾癥狀。通過該項研究可實施運動功能重建,從而改善病人生活質(zhì)量。
浙二醫(yī)院神經(jīng)外科主任張建民介紹,此次參與臨床試驗的小劉患有復雜性難治性癲癇,需要行顱內(nèi)埋藏電極來進一步分析皮層腦電。通過開顱電極埋藏手術(shù),小劉大腦表面的運動感覺區(qū)被植入了一塊長4厘米、寬8厘米的電極。
電極可持續(xù)監(jiān)測其腦電活動。通過小劉十多次“石頭、剪刀、布”的動作,科研人員建立相關(guān)模型,“解密”的腦電信號再“指揮”機械手,控制其手指活動,目前吻合的準確度達到80%左右。此外,通過對小劉的腦波進行判斷,機械手還能與其玩“石頭,剪刀,布”的游戲。
記者了解到,上世紀九十年代中期以來,面向運動的腦機接口經(jīng)歷了迅速的發(fā)展。二十一世紀以來,國際頂尖實驗室先后實現(xiàn)了大鼠意念壓桿、猴子意念取食及人腦電控機械手抓取巧克力等。發(fā)達國家紛紛投入巨資啟動腦計劃研究,其中腦機接口技術(shù)作其中重要一項。
在全球范圍內(nèi),目前國際上腦機接口技術(shù)在人腦中的應用已可以較好地實現(xiàn)意念控制下對某一具體物件(如紙杯、球)的成功抓握,即這種控制精確到手指動作的水平。
“目前國際上通過“意念”控制外部設備還有很漫長的路要走,但這一技術(shù)的發(fā)展前景讓人向往。一旦相關(guān)技術(shù)成熟之后,在可預見的未來,該領域的研究將會擴展到日常生活的各個方面,甚至可以增強和擴展正常人的生理機能。”鄭筱祥如是說。
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