20日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中，美國(guó)匹茲堡大學(xué)康復(fù)神經(jīng)工程實(shí)驗(yàn)室的生物工程師團(tuán)隊(duì)描繪了一種新的雙向腦機(jī)接口技能使用，即如何通過添加大腦影響來喚起觸覺，然后使操作者更容易操縱大腦操控的機(jī)械臂。這種雙向腦機(jī)接口不只依靠視覺，還仿照了觸覺，極大地進(jìn)步了四肢癱瘓患者用腦控機(jī)械臂操縱物體的才能。由雙向腦機(jī)接口操控的假肢設(shè)備，可以從植入的電極丈量與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的大腦活動(dòng)，并將其轉(zhuǎn)化為對(duì)機(jī)械臂的有意識(shí)操控，使一些癱瘓的用戶能夠康復(fù)功能性運(yùn)動(dòng)。但是，雙向腦機(jī)接口操控系統(tǒng)的使用是有限的，他們一般只依靠視覺頭緒，缺少感覺到被捉住物體的要害感官反應(yīng)。為了處理這個(gè)問題，研討人員在雙向腦機(jī)接口上添加了一個(gè)傳入通道，以模仿手部皮膚的感覺輸入，然后形成了一個(gè)既能“讀”信息又能“寫”信息的系統(tǒng)。這種雙向腦機(jī)接口可讀取大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的神經(jīng)活動(dòng)來操控機(jī)械臂。與此同時(shí)，機(jī)械手“皮膚”上的傳感器記錄了它所經(jīng)歷的機(jī)械力，通過皮層內(nèi)微模仿將它們傳輸回軀體感覺皮層，讓使用者感到觸覺感覺，就像是自己的真實(shí)知覺相同。這項(xiàng)研討的參與者內(nèi)森·科普蘭是一名28歲的男人。他在十年前的一場(chǎng)事故后參加了一項(xiàng)有關(guān)感覺運(yùn)動(dòng)微電極雙向腦機(jī)接口的測(cè)試，并在體內(nèi)植入了電極陣列。此次，有了新的雙向腦機(jī)接口后，通過電影響供給觸覺反應(yīng)，他的一系列上肢評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)時(shí)刻大大縮短。這些評(píng)價(jià)涉及移動(dòng)不同形狀的物體，例如將桌子右邊杯子里的紙片和塑料碎片倒進(jìn)左面的空杯子里。在所有實(shí)驗(yàn)使命中，與沒有供給觸覺反應(yīng)的雙向腦機(jī)接口比較，他用機(jī)械臂捉住和搬運(yùn)物體所需的時(shí)刻減少了一半，時(shí)刻中位數(shù)從20.9秒減少到10.2秒。該研討的共同資深作者、匹茲堡大學(xué)物理醫(yī)學(xué)和康復(fù)系副教授羅伯特·岡特博士說：“即便康復(fù)的是有限的感覺，人的體現(xiàn)也會(huì)有相當(dāng)大的改善。要讓感覺更真實(shí)，把這項(xiàng)技能帶到人們家里，咱們還有很長(zhǎng)的路要走，但咱們離再現(xiàn)大腦的正常輸入越近，這項(xiàng)技能就會(huì)越完善。”
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