一個由國際專家組建的科研小組日前研發(fā)出一個植入大腦的神奇裝置,依靠該裝置,行動不便人士將來可能實現(xiàn)用意念觸摸和感受眼前的物體,甚至可能恢復(fù)行動能力。
研究人員先找來兩個獼猴,把電極放置到它們大腦的皮質(zhì)區(qū)和軀體感覺皮質(zhì)區(qū),前者是發(fā)出運動信號的區(qū)域,后者負責(zé)處理身體其他部分傳來的信息。
在試驗前期,研究人員誘使獼猴用手操控控制桿在電腦屏幕上尋找物體。在試驗后期,研究人員斷開控制桿,訓(xùn)練獼猴通過操控大腦發(fā)出信號指揮一個虛擬手臂,令其在電腦屏幕上繼續(xù)尋找物體。具體來說,運動皮質(zhì)區(qū)的電極記錄下了獼猴的運動意念,并將該信息復(fù)制給虛擬世界,虛擬手臂接到命令后在屏幕上觸摸目標物體并形成電子信號,軀體感覺皮質(zhì)接收到這些信號后,再形成觸覺信息。
該科研組的組長、美國北卡羅來納州杜克大學(xué)的教授米格爾·尼科萊利斯(Miguel Nicolelis)說,兩個電極裝置處于相互關(guān)聯(lián)的腦組織上,所以如何避免它們之間相互干擾是研發(fā)過程中的巨大挑戰(zhàn)。后來他們通過兩部分交替進行的設(shè)計方案解決了這一難題。
英國萊斯特大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)專家羅德里格·基安·基羅加說,這個雙向的裝置是腦機截面發(fā)展的關(guān)鍵一步。此前的腦機截面均依靠視覺反饋信息,那對于使用自動假肢的人士而言不夠理想。“如果他想要觸摸并抓住一個水杯,視覺反饋信息并不起作用,而感覺反饋信息可以告訴他是能握住,”基羅加解釋說。
這個研發(fā)成果是尼科萊利斯實現(xiàn)更宏偉的目標的必備條件,那個目標就是研制一套能讓嚴重癱瘓人士恢復(fù)行動的外骨骼裝置,“我們想要在3年內(nèi)研發(fā)出來并推向臨床應(yīng)用。”尼科萊利斯的家鄉(xiāng)在巴西,他還希望該裝置能在2014年巴西世界杯時得到展示和應(yīng)用。