猴子動動腦 機械臂就會動
☉聯合報綜合報導 2003-10-14

電極植入猴腦 蒐集訊息 驅動機械臂 癱瘓者有希望藉此移動手腳

尼可雷里斯教授和
他的猴子及機械臂

  美國科學家在猴子的大腦植入極細微的電極,使牠們可以利用腦波控制機械手臂,這項重大突破使意念與機械結合的研究跨出一大步,有朝一日可望使脊椎損傷患者利用腦波使用機械或各種工具,甚至讓部分癱瘓者可再度移動手腿。

  在實驗過程中,北卡羅來納州杜克大學研究人員將連接機械臂的電極植入猴子大腦後,電極開始蒐集大腦的訊息,將訊息傳到機械臂,再做出伸展、取物的動作,這一切完全以猴子的腦波驅動。

  研究人員表示,他們下一步將研究如何讓猴子以無線的方式對機械臂下達命令。華盛頓大學神經科學家費茲說:「這是一大突破,也是大腦與機械成功結合的曙光。」正在研發類似系統的布朗大學神經科學家唐納休表示,癱瘓者未來或許可透過網路和他人溝通,潛在的實際運用範圍更是無窮盡。

  在以往的類似實驗中,研究人員在人與猴子的大腦連接導線,讓他們僅憑意念就移動電腦螢幕上的游標,猴子的手臂稍有動作就可移動機械臂,最新實驗則牽涉到以思考控制機械,它不必仰賴猴子肢體動作,且牽涉到複雜的伸展、抓取之類的肌肉動作。

  這項研究結果刊登在今天出版的「公共科學圖書館」期刊。這項研究工作由杜克大學 ( Duke University in North Carolina ) 神經工程中心主任、神經生物學教授尼可雷里斯 ( Miguel Nicolelis ) 主持。

  其他學術機構也曾進行類似的實驗,杜克大學與他們的最大不同在於杜克大學的機械臂與動物大腦的結合程度最高。那士維凡德比爾大學心理學教授卡斯表示:「對幾近完全癱瘓的人士來說,這項突破是一大福音。任何人都可以即時利用一部電腦或機械做任何事。」

電腦取代人腦 脊椎癱瘓者將可行動 10 年內問世:
記者許瑜菁/編譯

  科技日新月異,目前美國科學家正在研究如何利用電腦晶片,讓脊椎損傷而癱瘓的朋友,可以重新控制肌肉,再度擁有自由行動的人生,這項新發明預計在10年內推出,對於許多殘障朋友或家人來說,將是一大福音。

  許多四肢傷殘的朋友,必須利用義肢來協助行動,不過要是脊髓受損,可能連裝義肢的機會都沒有,因為他們很難控制自己的肌肉。

  卡斯溫斯頓大學教授杭特派克漢說,「我們讓癱瘓者運用手臂的方法,一直都是以電擊來刺激肌肉的周邊神經。」

  不過現在美國的科學家,發現了另外一個刺激肌肉的方法,那就是用電腦代替人腦,利用電腦晶片來取代腦部海馬體的記憶和處理功能。

  南加州大學教授泰德柏格表示,「假如你看螢幕上這些電路的輸出和輸入,你會發現它們,就像海馬體當中,真實的神經元和神經突觸。」

  目前科學家已經可以將晶片和人腦神經細胞連結起來,持續運作好幾天的時間,但要維持更長的時間,恐怕還需要進一步的研究,不過科學家們有信心,在未來十年之內,這個革命性的發明將可以上市,讓許多躺在病床上的癱瘓者重新再站起來,擁有自由行動的人生。


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資料收集整理: 新竹市脊髓損傷者協會 戚啟禮

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