輔助科技新聞-美開發猴子腦力 神奇操控機械臂

20080530 蘋果日報 張翠蘭╱綜合外電報導

隔空取物可能不再是傳說中的特異功能。最新一期《自然》期刊昨天報導,美國研究團隊已成功訓練猴子,僅用腦力即能操作機械手臂,拿取食物並送進嘴巴。此新成果為首度利用「腦機介面」在三度空間完成實際行動,有助未來研發腦力義肢,造福脊椎神經受傷或疾病導致無法行動的人。

限制行動植入電極

美國賓州匹茲堡大學神經生物學教授史瓦茲(Andrew Schwartz)的團隊,將寬約人類頭髮的電極,分別植入兩隻猴子的大腦運動皮質區。研究人員先訓練牠們以手利用操縱桿控制機械臂,拿取藥蜀葵或水果來吃。然後,再以塑膠管限制住猴子手臂行動,以防牠自行出手取物。電腦接收來自猴子腦中植入電極的訊號後,會控制機械臂的動作,因此猴子在數次失敗下,迅速學習用腦力操控機械臂。
在實驗中,第一隻猴子的成功率為61%,第二隻猴子成功率則高達78%,顯示只要經過練習一般猴子都可輕易學會。加拿大蒙特婁大學的中央神經系統專家卡拉斯卡,在《自然》期刊評論中寫道,「這是首份報告證實,利用腦機介面(Brain-Machine Interface,縮寫為BMI)技術,經腦部控制機械臂移動,在三度空間進行實際動作。」

可望研發腦力義肢

每年有數以萬計的人因中風、脊椎神經受傷及神經肌退化等疾病,造成癱瘓或截肢,連開門或拿杯子喝水等最簡單的動作都很困難,史瓦茲的實驗證明,未來癱瘓人士可以用腦力來操控電腦化機械。他說:「可望兩年內可以在人類身上植入微電極陣列(實驗)。」最終目標是要研發腦力義肢,讓截肢或癱瘓人士回復接近自然的行動功能。
美國麻省理工學院2000年曾首度實驗發現,猴子可以利用腦部訊號遙控966公里遠的機械臂。美國麻州一名因脊椎受傷、頸部以下癱瘓的男子奈格爾,前年也展示靠著「腦門神經介面系統」技術,在腦部植入晶片後,可利用腦部念力,移動電腦螢幕游標、開啟電子郵件、玩電腦遊戲,及操作簡易機械手臂等活動。

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