脑机界面的发展之路：用意念控制机械臂不是梦

    2012年，一个特殊的传感器植入到了一位瘫痪女士的大脑表层，它拥有96个电极，仅为阿司匹林药片大小。之后，女士在无人帮助的情况下，用意念控制机器人手臂完成了喝饮料动作：拿起杯子，将嘴凑到吸管边，顺利喝完它。

    对于该女士和其背后的BrainGate计划，以上动作是历史性的一刻。这是她瘫痪15年来第一次拿起某个东西，更别说自己喝饮料。10年前发起该项目的神经系统科学家John Donoghue表示：“这是一个非常巨大的成就，我们终于帮助病人实现了多年来的夙愿。”

    这是尚处在新兴阶段的脑机界面研究的重要一步，神经科学家和工程师用特殊移植物、机器人四肢甚至是整个外骨骼，拯救瘫痪、帕金森症或中风患者。

缓慢但坚定的发展

    10年前，Donoghue团队将他们的实验对象从猴子转为人，取得一系列成功，比如让一位53岁的太太用手触及到了目标物。

    美国西北大学的神经科学教授Lee Miiler，最近也有了突破。他的团队将多电极阵列移植到了猴子的大脑中，并成功帮助它们完成抓、举、扔球等一系列动作。植入物能够跟踪活动，读取100个神经元发出的信号，当然，在人体活动中可能有100万个参与其中。

    他说道：“很多人类可以做到的动作，动物无法做到，虽然我们能够让猴子做出抓、扔等一系列动作，但我们不能让它们弹钢琴。”

    生物工程师Eberhard Fetz说：“大脑能控制肌肉，而脑机界面能够接受大脑发出的控制信号，然后激活人造肌肉和人造四肢。因此，它并非控制手指，而是控制能控制手指的细胞。”

将想法变为行动

    世界上的其他团队正在致力于将脑机界面运用于其他领域：从控制直升机到控制DNA。

    杜克大学神经科学教授Miguel Nicolelis是脑机界面领域的先锋，是第一位提出动物（包括人类）能通过脑机界面控制义肢的神经科学家，而且他开发的慢性、多位点、多电极记录，为科学家测量大脑神经元活动提供了很好的基础。

    Nicolelis的Walk Again计划在今年夏天取得了了举世瞩目的成就，一位29岁的瘫患病人Nicolelis穿戴点满电极的金属球衣和蓝色帽子，为巴西世界杯开球！这位球员用自己的意念控制了机器外骨骼。

    在这震惊世界的“伟大一踢”之后，Nicolelis激动地说：“总有一天，当我们走在纽约街头，我们可以看到一位之前无法行走的人在快乐地踢球，我相信在我有生之年能够见到这样的场景。”

    现在脑机界面仍处于早期阶段。大脑中的神经元数量极为庞大，研究困难重重。奋斗在该领域的科学家会庆祝自己的每一个小小胜利，一个看似简单的抓举动作都能够让他们激动万分，因为这对他们和病人都是巨大的一歩。

    2012年，在《纽约时报》的一次采访中，BranGate研究计划的Donoghue说：“我记得在一次讨论中，有人问一位对计划感兴趣的病人：‘你想重新行走吗？’他问答：‘不，我只想用手摸到鼻子。’”