人员尝试将纳格尔的想法“翻译”成指针的移动。为了实现这一点,他们为纳格尔“定制”了神经系统解码器。通过适当的软件,纳格尔很容易就打开了模拟电子邮件,并画了一个圆。他还能够更换电视频道,利用机械臂抓起一块糖将它扔在不远处,甚至还利用假手捏了负责这项工作的多诺霍一下。研究人员对另一名瘫痪志愿者进行了进一步试验,同样取得了成功。
研究人员表示,“大脑之门”目前的功能还很简单,只能实现简单的动作意愿,不过这已经是一个不小的进步了。
据报道,布朗大学的研究人员正致力于扩大“大脑之门”的治疗范围。他们正在研究因中风、肌肉萎缩或运动神经元病导致瘫痪的患者是否也能通过“大脑之门”获得一定的“活动能力”。
20世纪90年代,科学家成功地将水蛭的神经与半导体芯片相连。随后这类实验扩展到哺乳动物,包括实验鼠和猴子,最终应用于人类。
要实现用思维直接控制机器,必须先读懂神经信号。神经活动特别是人类大脑神经活动异常复杂,人们对它的了解还只是沧海一粟。尽管如此,通过观察脑神经在不同情形下的活动状况,科学家已经总结出一些神经信号与行为对应的规律,帮助读懂神经信号。
近年来,通过植入电极或芯片接收并解读神经信号,科学家成功地帮助实验鼠瘫痪的腿部恢复活动能力,使猴子通过思维操纵机械手。一个美国小组甚至研制出了用于修补大脑的芯片,它能够实现大脑主管记忆的区域“海马”的功能。
这些成果为瘫痪、中风等患者与周围环境进行交流提供了希望,但也面临着一些问题。科学家对大脑活动了解不深,分析神经信号含义的工作还只是刚刚起步。此外还有很多技术障碍,如电极或芯片怎样与大脑其他部位协调运作,怎样保证植入器件长时间安全工作,如何使体外配套设备实用有效等等。
研究人员说,“大脑之门”装置在启动11个月后停止了运转,原因还不清楚。目前“大脑之门”需要借助一个外部金属盒来具体解释脑部的指令,患者必须始终头戴庞大的感应器装置来“发号施令”,非常不方便,芯片植入部位也存在感染风险。要使这一成果实用化,必须先解决这些问题。
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