科学家将芯片植入猴脑 用脑电波控制虚拟手臂

据国外媒体报道，目前，在美国杜克大学的神经系统研究中心，第一次演示了一个灵长类大脑和一个虚拟身体之间的双向联系，科学家训练两只猴子学习只使用脑电波来移动虚拟手臂和分辨虚拟物体的纹路。

被植入电脑芯片的猴子能够看到和移动虚拟物品并分辨物体的纹路，这表明在帮助严重瘫痪病人再一次接触社会的探索上更进了一步。

杜克大学医学和哲学博士米格尔-尼可雷里斯说：“在不久的将来，四肢瘫痪的病人将利用这项技术，不仅能够移动手臂和再次行走，而且能够感觉到手中物品的纹路，或者通过安装的机器肢体能够体会到纹路的细微差别。”他是美国杜克大学医学中心神经生物学教授和神经系统研究中心主任，在这一领域有较深的资历。

猴子们通过脑电波控制虚拟手臂放到虚拟物品的表面，并且通过接触能够分辨它们的纹路。尽管研究中使用的虚拟物品外观相同，它们被设计成不同的纹路来测试猴子是否能通过脑电波直接控制虚拟手臂分辨其中不同。虚拟物品的纹路以微弱的电信号传输到猴子的大脑，三种不同的电信号就代表三种不同的纹路。

10月5日出版的《自然》杂志报道了资深专家尼可雷里斯的研究结果，实验过程猴子的任何身体部分都没有参与操作，这就表明将来脊椎神经损伤严重的瘫痪患者可以利用这个技术，不仅能重新移动也能重新恢复触觉。

尼可雷里斯说：“这是第一次演示大脑和虚拟身体之间通过电脑芯片建立双向的直接连接，当虚拟手臂触摸并产生反馈信号，传送的的电信号刺激动物脑皮层的另外一个区域，从而实现脑电波直接控制虚拟身体。”

“我们期待未来的几年内这项技术能够帮助那些不能移动的或者从未体验过外面世界的病人重新独立生活。这也是第一次我们观察大脑控制虚拟手臂接触物体的同时大脑接收虚拟手臂获得的描述物体细微结构的电信号”，尼可雷里斯补充道。

由猴子大脑运动皮层的50-200个神经元群体组合成的脑电波控制虚拟手臂的移动，与此同时，触觉皮层成千上万的神经元从虚拟手掌接收反馈信号，通过这种方式让猴子仅依靠纹路就能区分物品。

据悉，参与这次试验的两只猴子，一只尝试了4次，另外一只尝试了9次，就学会选择正确的的物品。这几次试验表明，事实上猴子们能够感觉到物品而不是随机选取的。

尼可雷里斯认为在灵长类动物身上的成功使我们相信将来人类能够更容易的完成同样的任务。这些结果进一步证实创造一个机器肢体来帮助严重瘫痪病人探索世界和接受外界信息是可行的，这个肢体由病人自己的脑电波控制来帮助他们独立移动。同时，肢体上的传感器会生成反馈信号帮助大脑分辨物品的纹理、形状和温度，以及他们要走的道路的路况。

目前，这种治疗方式被一个名为“再次行走”的国际非盈利组织采用，这个组织是由巴西、美国、瑞士、德国等国家的科学家建立的，他们的目标是让全身瘫痪的病人通过脑电波芯片与全身机器肢体连接回复行走。最近国际科学组织提出建议，在2014年巴西足球世界杯开赛前对独立的机器肢体进行第一次公开演示。