20日發表在《科學》雜志上的一篇論文中，美國匹茲堡大學康復神經工程實驗室的生物工程師團隊描繪了一種新的雙向腦機接口技能使用，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械臂。這種雙向腦機接口不只依靠視覺，還仿照了觸覺，極大地進步了四肢癱瘓患者用腦控機械臂操縱物體的才能。由雙向腦機接口操控的假肢設備，可以從植入的電極丈量與運動相關的大腦活動，并將其轉化為對機械臂的有意識操控，使一些癱瘓的用戶能夠康復功能性運動。但是，雙向腦機接口操控系統的使用是有限的，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。為了處理這個問題，研討人員在雙向腦機接口上添加了一個傳入通道，以模仿手部皮膚的感覺輸入，然后形成了一個既能“讀”信息又能“寫”信息的系統。這種雙向腦機接口可讀取大腦運動皮質的神經活動來操控機械臂。與此同時，機械手“皮膚”上的傳感器記錄了它所經歷的機械力，通過皮層內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，就像是自己的真實知覺相同。這項研討的參與者內森·科普蘭是一名28歲的男人。他在十年前的一場事故后參加了一項有關感覺運動微電極雙向腦機接口的測試，并在體內植入了電極陣列。此次，有了新的雙向腦機接口后，通過電影響供給觸覺反應，他的一系列上肢評價的實驗時刻大大縮短。這些評價涉及移動不同形狀的物體，例如將桌子右邊杯子里的紙片和塑料碎片倒進左面的空杯子里。在所有實驗使命中，與沒有供給觸覺反應的雙向腦機接口比較，他用機械臂捉住和搬運物體所需的時刻減少了一半，時刻中位數從20.9秒減少到10.2秒。該研討的共同資深作者、匹茲堡大學物理醫學和康復系副教授羅伯特·岡特博士說：“即便康復的是有限的感覺，人的體現也會有相當大的改善。要讓感覺更真實，把這項技能帶到人們家里，咱們還有很長的路要走，但咱們離再現大腦的正常輸入越近，這項技能就會越完善。”
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來源：科技日報
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