意念控制的機械手臂-可輔助癱瘓病人自己進食

美國國防部贊助的科學團隊,最近研發出可靠意志控制的新型機器手,功能比過去研發的類似成品還要先進,癱瘓人士安裝後,隔天即可透過意志移動手臂,經過約兩週訓練,更有高達九成機率可完成抓握等需要技巧的四肢動作。

該技術稱之為腦機接口(BCI),由五角大廈先進研究計畫局(DARPA)資助的賓州匹茲堡大學團隊,先在一名五十二歲小腦萎縮症患者的大腦左側運動皮質區,植入兩組多電極微陣列系統,兩週後再為該名頸部以下癱瘓的女性接上機器手臂,並讓她接受握緊東西、移動小型物品、堆疊圓錐物等九項技能訓練。

患者植入的電極透過處理複雜演算法的電腦連結機器手,模仿大腦未受損者腦部發布指令控制四肢運動的模式,將病患指令傳到義手上。接上義手隔天,該名患者即可透過意志移動義手,而經過十四週的技能訓練,她完成九項技能的成功率更高達九十一.六%。

研究人員表示,下一步計畫可能是在機器人義肢裡裝入感應器,讓患者能夠判別物體表面冷熱與粗糙光滑,連接患者腦部與義肢的電線也將以無線遙控方式取代;這種義手也可以與機械衣結合,讓不良於行的下肢癱瘓人士與四肢癱瘓人士恢復行走能力。

儘管匹茲堡團隊的前述成果並非全球首創的意志控制義肢,卻是相關研究的顯著進展,若更進一步研發,長期癱瘓者可能恢復大腦針對手部發出本能指令的能力,得以從事日常活動,最終也可能用來忽略神經傷害,喚醒癱瘓者無法動彈的肌肉。

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