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人类思想直接操控机械


前陆军中士格伦雷曼在伊拉克的战争中失去了他的手臂。
是在精控马达的协助下他仍然可以捡起小物件,这要归功于连接在他手臂神经上的仿生义肢。 仅仅依靠假象义肢的移动,他说,义肢就真的跟着我的想法动了起来。 


雷曼昨天在美国科学促进协会年会展示了他新的机械手臂。
他的示范是打破人类思维和机器之间的交流障碍这个议题的一部分。除了要为截肢者发明出更好的义肢,科学家们还谈到为幽闭症患者开发一种通信工具,甚至有可能创造虚拟现实化身,这或许有一天会让人们能够将自己全部的意识转移到一个机器上去。

但是,先来看看雷曼的义肢。先前的义肢靠手臂的剩余肌肉来猜测截肢者想做的事,这被来自伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的与会人员西托德 库依肯形容为莫尔斯电码的游戏。相比之下,他的科研小组正在开发的技术使用了残肢的剩余神经,这些神经即使在截肢十年以后仍可使用。使用这种方法,来自他的科研小组的先进义肢在基于精细微控马达的设计下能够恢复到手指的运动。 

来匹兹堡大学的自安德鲁施瓦茨运用不同方法制造神经操控的义肢:使用直接放置在大脑表明的电极阵列。他的研究小组已经成功让猴子以这种方式控制一机械手臂。经过培训,猴子们也开始能够把其作为自己的手臂灵活使用,有时甚至去打扮梳理机械手臂。今年夏天,施瓦茨的研究小组将在这项技术上展开真对20例脊髓损伤病人的测试。施瓦茨还展示了关于由约翰 霍普金斯大学研发的高性能,非常灵巧的义肢视的视频,他称之为现有的最好的义肢。他的小组正准备在猴子身上试验这种义肢。


虽然义肢和其他脑部操控设备已经出现了一段时间了,来自瑞士洛桑高等联邦理工学院的
José del R.Millán说,其中一个难题是在使用这些义肢时需要使用者持续的集中精力。他说他的目标是将脑机接口臻于完美,使他们的控制像写字或驾驶汽车一样自然。一位志愿者展示了能够在房间内驾驶的轮式机器人的电极头罩。Millan 列举了几项真对卧床不起的患者或者幽闭症者 的用途;这可以让他们虚拟地融入普通家庭生活而不需下床,亦可参与研究学习,并操控自己的轮椅。 


但是即使再好的假或机器人,
自我感知才是神经义肢最关键的部分Millan说。奥拉夫布兰科同样来自于洛桑高等联邦理工学院,他在了解如何定义“自我”和如何将这种自我意识传递到机器人或者阿凡达方面取得了进展。他的研究重现外的身体体验。触摸志愿者的真身的同时他观看了志愿者对自己的计算机上的虚拟表示,布兰科和同事能够改变志愿者的他在那里空间体验:志愿者认为他的意识已被转移到了阿凡达身上。有趣的是,研究人员翻转性别,男性志愿者给予女性阿凡达化身,但这似乎并未影响结果。意识转移唯一重要的方面,布兰科说,是阿凡达要有一个模糊的人的形状。 

 
大会发言人说到,整合实时传输意识,用思维控制义肢,这可以最终恢复卧床或幽闭症患者的自理能力,为他们提供更高的生活品质。



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