機(jī)器人研究在近幾年是熱門的主題,許多研究者渴望開發(fā)出輔助機(jī)械以幫助肢體障礙,、行動不便的人,,而想達(dá)成目的必須談到神經(jīng)科學(xué),人類的動作行為來自大腦運(yùn)作的生物基礎(chǔ),,透過上千萬個神經(jīng)細(xì)胞電訊號傳遞,,我們可以做出任何心里想的動作,傳輸路徑一旦受損,,便無法自如的使用肢體,。因此許多研究認(rèn)為如果可以從大腦輸出神經(jīng)訊號到機(jī)械,跳過受損的訊號途徑,,是否就能讓機(jī)器做出心里想的動作,?

今天在大家為世界杯足球賽瘋狂這個時刻,神經(jīng)科學(xué)同時也發(fā)生了令研究者興奮的大事件:在巴西的Sao
Paulo舉辦了2014世界盃開場典禮,,有一位癱瘓的青年穿著「意念控制的機(jī)械外骨骼」裝備,,在眾人矚目下踢了球,為比賽揭開序幕,。
研發(fā)團(tuán)隊的領(lǐng)導(dǎo)者M(jìn)iguel Nicolelise共同指導(dǎo)于Duke
University的神經(jīng)工程中心,,已經(jīng)專注于大腦機(jī)械機(jī)器界面研究很長一段時間,在其最創(chuàng)新的實驗中,,以猴子為動物模型,,讓猴子裝上腦部感測器及時輸出動作的指令,他發(fā)現(xiàn)猴子可以單靠「想」刺激電腦控制的機(jī)械做出走路的動作,。而現(xiàn)在,,這樣實驗結(jié)果被認(rèn)為是能發(fā)生在人類身上,Miguel Nicolelise和非營利計劃Walk Again
Project合作打造了機(jī)械外骨骼系統(tǒng),,癱瘓的患者只要戴上裝備,,頭部的裝置可以讀取腦波,因為腦波代表對事情的思考,,不同的腦波圖型對應(yīng)道不同動作,,也能看到動作執(zhí)行階段的區(qū)別,使用這套裝備,,大腦訊號被送至電腦再被轉(zhuǎn)換成「命令」到外骨骼,。
這項裝備具備許多貼心的要素:外骨骼能平衡,、腳部感測接觸的地方使用人造皮膚,當(dāng)穿上這件裝備,,大腦神經(jīng)訊號會被送到電腦再被轉(zhuǎn)換成控制外骨骼的訊號輸出,,以此驅(qū)動機(jī)器的動作,例如想著『踢球』,,先產(chǎn)生對應(yīng)踢球的腦部活動,,機(jī)器再將輸出腦波對應(yīng)的電子訊號,以此讓機(jī)器先運(yùn)作移動,、對準(zhǔn),踢出球,。
這項驚人的發(fā)展為受癱瘓所苦的人們帶來一道曙光,,但這項研究還在非常基礎(chǔ)的階段,,目前只算證實了「大腦-機(jī)器-動作」的概念,,還需要做更一步的人類使用實驗。腦波并非單純因為一個想法或一個刺激而有獨(dú)立的波形,,類似的腦部活動可能來自于截然不同的情緒或動作,,若要將神經(jīng)電訊號、腦波圖型結(jié)果應(yīng)用在科技,,困難卻又重要的應(yīng)該是要建立龐大資料庫,。
人腦十分複雜,一點(diǎn)小小的刺激都會造成龐大的改變,,要如何用連結(jié)機(jī)械和腦神經(jīng)治療癱瘓患者還需要繼續(xù)挖掘,,不論是機(jī)器技術(shù),或是大腦的秘密,。
資訊與圖片來源:NIH Director's Blog