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今年52歲，頸部以下全身癱瘓的婦女舒爾曼已經(jīng)可用一只開創(chuàng)性的新型機(jī)械臂給她自己喂食，甚至能和醫(yī)生舉手擊掌了。她通過植入大腦的電極控制這只機(jī)械臂。
13年前，簡·舒爾曼被診斷出患有一種退化性腦部疾病，頸部以下全身癱瘓。但美國匹茲堡大學(xué)醫(yī)療中心的醫(yī)生把電極植入她大腦內(nèi)，使她通過思維控制可操作這只先進(jìn)的機(jī)械臂。
舒爾曼在不到一年前對這個科研小組說：“我要給自己喂東西吃。我要結(jié)束現(xiàn)在這種凄慘的生活。”現(xiàn)在她已經(jīng)可以通過自己的努力品嘗美味了。研究人員表示：“一個女人吃一小口，腦控制接口（BCI）技術(shù)就會前進(jìn)一大步。”舒爾曼說：“這是我生命的依靠。這就像過山車或空中跳傘一樣令人興奮，真是太不可思議了。我享受著擁有它的每一秒。”
專家認(rèn)為這是用大腦直接控制假肢領(lǐng)域向前邁進(jìn)的重要一步。這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人安德魯·施瓦茨教授表示：“這是腦機(jī)接口技術(shù)邁出的驚人一步。它可令不能移動手臂的人獲得更多功能和獨(dú)立性。這項(xiàng)把腦信號翻譯過來指導(dǎo)一只機(jī)械臂的技術(shù)具有巨大潛能，我們正繼續(xù)探索下去。我們的研究已證實(shí)這是一項(xiàng)可恢復(fù)癱瘓患者運(yùn)動能力的技術(shù)。參與者對我們說腦控制接口讓他們看到希望。”
其他機(jī)器產(chǎn)品已使癱瘓患者通過思考他們想要的字母進(jìn)行打字或徒手書寫。瑞士研究人員11月直接把電極植入視網(wǎng)膜，使盲目患者可進(jìn)行閱讀。腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展得很快�？茖W(xué)家預(yù)測這項(xiàng)技術(shù)可能最后用于避開神經(jīng)損傷，重新喚醒患者的癱瘓肌肉。與此同時，他們指出類似舒爾曼機(jī)械臂的機(jī)器產(chǎn)品有望和機(jī)器“外骨骼”配合使用，從而使下身癱患者恢復(fù)行走能力。
著名醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》刊登了最近這項(xiàng)研究。一個來自匹茲堡大學(xué)醫(yī)療中心的科研小組把兩個微電極裝置植入舒爾曼的大腦左半球運(yùn)動皮質(zhì)內(nèi)。這個腦區(qū)域發(fā)起運(yùn)動。醫(yī)生用一種被稱為功能性磁共振成像的實(shí)時大腦掃描技術(shù)找到這個大腦區(qū)域的準(zhǔn)確位置。他們要求這名患者思考移動她現(xiàn)在沒有反應(yīng)的手臂后，這個大腦區(qū)域被激活。
這些電極通過一臺電腦和這只機(jī)械手連接在一起，而這臺電腦通過一種復(fù)雜算法翻譯這些模擬未受損傷大腦控制健康肢體方法的信號。參與這項(xiàng)新研究的邁克爾·博寧格爾對英國路透社說：“這些電極非常小，是些不同尋常的裝置。你在無線電器材公司買不到它們。操作這一切的算法是主要進(jìn)步。”準(zhǔn)確翻譯大腦信號在精神控制假肢領(lǐng)域已成為最大挑戰(zhàn)之一。
經(jīng)過幾周訓(xùn)練，舒爾曼可熟練控制機(jī)械手。兩天后她可移動機(jī)械手，隨時間推移她能完成拾起物體、給機(jī)械手定位和把它移到一個目標(biāo)位置等各項(xiàng)任務(wù)，成功率高達(dá)91.6%。她的速度隨練習(xí)逐漸增加。對舒爾曼來說，這種經(jīng)歷已改變她的生活。
總結(jié)：任何新事物的出現(xiàn)都有利有弊，只不過利大于弊，很快就得到了人們的認(rèn)可。微電極植入大腦機(jī)械手無所不能，為一些患者帶來的希望與動力。
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