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美实现异体操控 猴子通过脑活动控制另1只猴子

2014-02-20    来源:人民网   

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未来,瘫痪者有望重新控制自己的身体

在实验中,一只猴子成功用其他猴子的手,上下移动光标

  “阿凡达”异体操控成真

科幻电影《阿凡达》中,人通过脑电波控制可以掌控克隆外星人“阿凡达”的躯体。美国科研人员18日报告说,他们首次在猴子身上实现了这种异体操控,这一成果有助于未来帮助瘫痪者重新控制自己的身体。

脊髓损伤会阻碍大脑指令信息向躯体的传递,导致运动能力受损甚至瘫痪。目前许多科学家都在研究通过模拟脑电波信号对受伤脊髓进行电刺激,使伤者的躯体能重新接收运动指令。

美国哈佛大学医学院等机构研究人员在新一期英国《自然-通讯》杂志上报告说,他们在实验中使用了两只猴子,一只作为发出指令的“主体”,另一只则是接收指令、完成动作的“阿凡达”。

研究人员先在“主体”猴子的大脑中植入一个芯片,对多达100个神经元的电活动进行监控,记录它支配每个身体动作时的大脑神经元电活动。而猴子“阿凡达”脊髓中则植入了36个电极,并尝试刺激不同的电极组合以研究对肢体运动有何影响。

在实验中,研究人员通过仪器将这两只猴子身上的装置相连接,并给“阿凡达”服用了镇静剂,使它的身体动作完全由“主体”的脑活动所控制。它俩的任务是协作使得电脑屏幕上的光标上下移动,操纵杆掌握在“阿凡达”手中。结果“主体”控制“阿凡达”完成这一任务的成功率高达98%。

研究人员说,他们的终极目标是利用此项技术使瘫痪人士重获运动能力,不过上下移动光标这种简单能力还远不足以改善瘫痪患者的生活,而且猴子与人有很大的差异,将这种技术运用到人体前还需更多研究。

  实验步骤

1.在“主体”大脑中植入一个芯片

2在“阿凡达”脊髓植入36个电极

3.通过仪器将两只猴子身上的装置相连

4.给“阿凡达”服用镇静剂

5.“主体”成功操纵“阿凡达”移动手中的操纵杆,使电脑屏幕上的光标上下移动

  链接

  美国要打造阿凡达式机器人

2012年,美国国防部曾透露了代号为“阿凡达”的计划,五角大楼投入700万美元,旨在开发通过意念遥控的机器人。这些被意念遥控的机器人足以成为士兵的完美替身,有望在未来代替士兵征战沙场。

这也是很多科学家目前最热衷研究的领域,即通过大脑指令操纵强大的机器,将大脑智慧和机器合二为一。

2008年美国匹兹堡大学的科学家宣布实现了让猴子用“意念”控制机械手臂的运动。2011年10月,美国杜克大学医学中心宣布他们不仅能够让猴子用意念移动虚拟手掌,还能感受虚拟手掌触摸物体的触觉信号。2012年,浙江大学团队宣布可以通过猴子的“意念”,控制机械手实现抓、勾、握、捏四种不同的手部动作。

  日法科学家打造脑控机器人

2013年,日本和法国的科学家对外展示了利用思想控制技术完成的高科技成果,操作者可以用大脑意念控制机器人的行动。

实验中,操作者需要戴上一顶装有多个传感器的特殊帽子,然后将操作者的想法传送给计算机,计算机将这些想法用软件翻译成数字指令传送给机器人,从而控制机器人进行简单的活动。比如走路、在几个不同形状与颜色饮料瓶变换位置后选出既定目标,看上去就像电影里的阿凡达。(据新华社

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