【大紀元11月5日訊】美國杜克大學的研究人員，在猴子大腦中安插微電極，成功地訓練猴子用大腦信號控制机械手的運動。這一成果對人體的應用，有朝一日可能真地能讓癱瘓病人“心想事成”，用思維操縱工具，甚至跨過坏死的神經，恢复癱瘓肢體的行動能力。

*實驗過程复雜有趣

這一研究發表在网絡科學刊物公共科學圖書館生物學上，研究負責人是杜克大學醫學中心的神經生物學家尼科萊勒斯教授。研究使用了2只雌性獼猴。研究人員在這2只猴子的大腦里，分別植入96個和320個微電極，被安插在大腦控制肌肉運動的額葉和頂葉部位，每根電極比人的頭發絲還要細。手術后的獼猴，頭頂上伸出很多電線，電極發出的微弱信號，通過這些線路進入電腦系統，并且跟一支机械手相連。

實驗初期，研究人員訓練猴子用操縱杆玩一种電子游戲，用操縱杆控制電腦屏幕上光標的移動。隨后，研究人員在實驗中引入了机械手，屏幕上光標的運動因為机械手的動力和慣性產生相應變化。猴子們很快就學會了如何使用操縱杆控制机械手，并通過對操縱杆握力的大小來調整机械手的握力。它們可以從電腦屏幕上得到反饋信息，看自己是否成功地找到了目標，使用的握力大小是否合适，然后加以調整。

猴子接受訓練的同時，研究人員用電腦對猴子的大腦活動進行追蹤和分析，并掌握了實現伸手和抓握等動作的大腦特定活動模式。這樣一來，通過監控猴子的大腦活動，電腦就能按照已知的活動模式，把猴子的想法翻譯出來。

最后，研究人員索性拔掉操縱杆的電源。這樣一來，猴子完全要靠思維來控制机械手的活動。開始的時候，猴子不知道操縱杆已經不管用了，還是通過操縱杆移動屏幕上的光標。誰知几天后卻出現了惊人的現象。杜克大學的尼科萊勒斯教授說：“我們坐在那里觀察猴子的活動，突然間我們看到，猴子忽然意識到，實際上根本就不用移動自己的手臂。意識到這一點后，猴子手臂的肌肉就完全停止了運動，但是還在繼續用大腦玩游戲。就在那一瞬間，我們知道猴子已經認識到，它完全不用移動手臂，就能調動机械手，并完成指定任務。我們三個人坐在那里，盯著監視屏，不敢相信自己的眼睛。”

*可為癱瘓病人帶來福音

尼科萊勒斯教授說，更有趣的是，猴子不久就學會了把机械手當做自己的一個肢體來操作。他說，這种技術的進一步開發，會給癱瘓病人帶來福音，幫助癱瘓病人擺脫坏死的神經，直接用大腦來控制工具或机器，甚至幫助他們用大腦信號，直接指揮癱瘓肢體肌肉的運動。尼科萊勒斯教授說：“這些研究工作的一個目的就是要看看，我們是否能制造一种神經修補儀器，幫助身體嚴重癱瘓的病人，重新掌握他們因為疾病或創傷而喪失的某些上肢的行動能力。”

尼科萊勒斯教授補充說，在學習用大腦指揮机械手活動的過程中，因為同時可以從屏幕上得到反饋信息，所以還可以幫助病人學習跟這些儀器的互動，研究人員希望人體大腦經過适應，能把儀器當成是病人自身的肢體來使用。

*有待進行人體實驗

杜克大學的研究人員下一步希望得到美國糧食和藥物管理局的批准，進入人體實驗階段。尼科萊勒斯教授還准備改善信號傳輸系統，從有線變成無線，讓病人擺脫外部連線的困擾。

不過，這种技術要想投入廣泛應用，還需要很多附加研究。首先，要進一步證明把微電極植入大腦的安全程度和有效年限。其次，要想從事比抓握更复雜的行動，可能需要顯著增加電極的數量。耶路撒冷大學希伯萊大學的神經計算机中心主任西格夫說，根据這一研究成果看，要想拿起一杯咖啡或是早上起來刷刷牙，這類很簡單的動作是能夠完成的，但如果是一個脊髓傷殘的鋼琴家，想重新演奏肖邦的樂曲，就沒那么容易了。(美國之音)(//www.dajiyuan.com)