脑控技术助机器人终极进化

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1、脑控技术助机器人终极进化　　近日，美国神经科学家正在加速完善脑机接口技术，一旦成功，科幻小说和现实之间的界限就将变得更加模糊了。融合了钢铁侠的盔甲、黑客帝国式的大脑数据、瓦肯人的心灵融合术般的机器人将变得触手可及。美国东北大学电子与计算机工程的副教授丹尼姿·爱多格穆兹如是说：“我觉得一切皆有可能。”爱多格穆兹专门研究非侵入性脑机接口。他和同事正在开发一款由大脑控制的键盘以帮助语言障碍患者快速交流。爱多格穆兹说：“目前，我们还没有达到斯波克的水平”，他还跟我们分享了一些最具潜力的脑控技术。机器臂可以填补大脑和四肢之间连接阻隔的空缺。去年，研究团队“脑门”（其中包括斯坦福大学

2、的克里希纳·谢诺伊和布朗大学的约翰·多诺霍）发明了一个精密机器臂，成功帮助麻痹症女患者实现了动动脑就可以喝咖啡的愿望。另外，匹兹堡大学神经生活学教授安德鲁·施瓦兹和他团队发明了一个叫做赫克托的机器臂，帮助病人靠思维就能吃奶酪。6今年初，英国的科学家为患者移植了世界上首只具备触感的仿生手。在这只仿生手上，研究人员通过借助电极令仿生手与患者两臂的神经系统相连接，这样就在患者与仿生手之间建立了双向联系，前者可以控制仿生手，后者则会像真实的手掌一样将触感传递回大脑。这是即可以按照大脑信号完成相应动作的仿生手技术之后，人类在脑控技术方面的又一大进步。与此同时，杜克大学神经工程学中心

3、主任和医师米格尔·尼克雷利斯领导的国际性“重走项目”更是雄心勃勃：目标是要发明全脑控的骨骼康复机器人。但是这样强度的控制目前将需要外科手术的介入。爱多格穆兹说：“我猜想如果真想控制机器臂，例如像星际大战中那样给天行者卢克安装机器臂，未来我们会选择侵入性技术。”爱多格穆兹表示，人们想制作像钢铁侠这样脑控盔甲已经有段时间了。事实上，制作这种盔甲主要是供医疗使用，其中包括帮麻痹症患者恢复运动。去年，非侵入性的“思想行者”骨骼康复机器人在比利时首次露面并且目前正在进行临床试验。骨骼康复机器人靠一个带有轻便脑电图生物传感器的帽子工作。但是，最近“新科学家杂志”报道称传感器会干扰信号

4、读取。该项目团队预计将在未来的五年中将“思想行者”商业化。爱多格穆兹说：“如果可以，机器附属体并不是人们最想要的。我有一位临床拍档天天接触闭锁症患者，他说患者希望越独立越好。他们最渴望的是与别人的交流。”6一些团队正在改善机器以解码大脑信号并且将其转化为语音或文字。2009年，波斯顿大学的神经科学家弗兰克·冈瑟和他的团队同神经信号股份有限公司的菲儿·肯尼迪合作帮助一名闭锁症男性患者靠大脑发出了元音，此举成了当天的头条新闻。去年，加利福尼亚大学伯克利分校的布莱恩·帕斯丽和同事展示了一种运算法则，解释手术中患者发出的信号。该运算发展有助于治疗癫痫和肿瘤。他们用其他程序重建了患

5、者手术中的思维活动。虽然这种方法只能解析几个字，但是离思维转换器已经不远了。随着机器臂的越来越精密，人类也越来越自由。然而，用大脑控制机器臂同让瘫痪的四肢恢复运动能力还是有区别的。东北大学的神经科学教授李·米勒和同事重新研究脑控机器臂。去年，他们首次展出了一款脑机接口。该接口绕开了脊髓，直接将信息从大脑传到瘫痪者手上的肌肉。他们用瘫痪的猴子做实验，解码器可以让猴子抓住并滚动球。爱多格穆兹说：“这是让瘫痪病人恢复功能最自然也是最令人兴奋的方式了。”如果靠自己的力量没法完成任务，也许脑控机器人可以帮上忙。华盛顿大学计算机科学和工程系教授拉杰什·劳和同事正在开发这种功能的接口。

6、6劳的团队研究了由机器人研究实验室“柳树车库”制造的叫做霍布斯的类人PR2机器人。然后建立了一个系统，使得人们戴上电极帽就可以远程监控和控制霍布斯。让他完成像从桌上选东西，举起来并且拿到指定位置这样的基本指令。虽然该系统依赖于表层大脑信号，但是机器人还是成功完成了任务。爱多格穆兹说：“我认为可以为那些不想颅锥的患者设计一款应用程序。如果可行，该应用程序的危险性要比颅锥小得多”。明尼苏达州大学生物医学工程教授何斌和其所率领的团队，首次研制出可以用意念控制的远程遥控直升机。参与者坐在显示直升机飞行画面的屏幕前。他们的大脑信号利用脑电描记法记录，通过wifi传输给直升机。何斌说

7、：“我们的下一个目标是利用非侵入式脑波信号控制机械臂。为了实现这个目标，我们需要研发脑机界面。这种界面将让瘫痪或者神经退行性病变患者受益。”爱多格穆兹说：“赞同侵入性脑机接口的研究学家认为用高度复杂的动力控制机器人，我们需要深入大脑。而赞同非侵入性脑机接口的人认为只用脑电图描记器就可以做到了。爱多格穆兹提到了沃兹沃斯中心神经损伤和修复实验室的负责人乔纳森·霍尔博所做的研究。其研究显示就控制光标而言，脑电图描记器同非侵入性技术一样有效。霍尔博研究的进展也启示了企业家斯蒂芬·卡斯特罗。斯蒂芬以用开源软件发明一款叫做“轨道”的脑控直