在上世紀(jì)70年代風(fēng)靡歐美的科幻電視劇《無敵金剛》（又譯《六百萬美元先生》）中，科學(xué)家利用仿生科技把一名重傷飛行員的雙腿、右手及左眼全部換上了電子零件，使其成為可以通過意念控制假肢運動的“無敵金剛”。
巧合的是，美國科學(xué)家也在一名25歲高位截癱、四肢癱瘓患者的大腦內(nèi)植入一塊電子芯片，從此
后者只需通過意念，便可自主完成收發(fā)電郵、玩電腦游戲、更換電視頻道等一系列以往望而卻步的動作，成為世界上第一個“仿生人”。
4毫米芯片植入大腦
據(jù)報道，來自美國羅德島布朗大學(xué)的神經(jīng)動力學(xué)專家約翰·多諾古教授歷經(jīng)多年苦心研究，開發(fā)出了一套名為“大腦之門”的仿生系統(tǒng)。他首先將一塊4毫米見方的電子芯片植入癱瘓患者大腦運動皮層的中央前回處，因為這里的大腦皮層為控制全身肢體的運動中樞。接著，他開始訓(xùn)練患者借助意念一一完成各項動作。
“大腦之門”系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)患者開始想像自己運動時，芯片上總共100枚比頭發(fā)絲還細(xì)、1毫米長的電子傳感器（電極）將這種大腦產(chǎn)生的脈沖信號記錄下來，然后通過一根根細(xì)小的金線傳輸?shù)借偳对诨颊哳^皮內(nèi)的一塊一英寸大小的鈦基座上。接著再將脈沖信號通過導(dǎo)線傳輸給體外的一臺電腦，經(jīng)過電腦程序的轉(zhuǎn)譯破解過程，轉(zhuǎn)換成一個個電子裝置可以執(zhí)行的動作指令。
用意念收郵件玩游戲
從2004年起，多諾古教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組陸續(xù)針對4名癱瘓患者進(jìn)行了“大腦之門”系統(tǒng)植入試驗。第一名試驗對象是現(xiàn)年25歲的美國馬薩諸塞州小伙馬休·納格爾。2001年，納格爾由于脊柱被利刃切斷，從此成了一名高位截癱患者，身體從脖頸以下失去所有知覺，四肢無法動彈。2004年，他參加了多諾古教授的試驗，在羅得島醫(yī)院接受了芯片植入大腦的手術(shù)。
經(jīng)過長達(dá)9個月的刻苦訓(xùn)練之后，納格爾可以通過意念控制，從事一系列以前“望而卻步”的動作，包括移動電腦屏幕上的一個光標(biāo)、在屏幕中央畫出一個圓形輪廓、模擬打開電子郵件、玩簡單的電腦游戲、調(diào)節(jié)電視音量、切換電視頻道等。最后，他甚至還學(xué)會通過意念控制開啟和關(guān)閉一只假手的手指、控制一條機械臂抓住和移動物體這樣的高難度動作。
無需100%集中注意力
讓人驚訝的是，納格爾可以一邊和別人聊著天，一邊借助意念完成上述各種活動。即便如此，他移動電腦屏幕光標(biāo)的準(zhǔn)確率竟然高達(dá)75%至85%，換言之，納格爾在用大腦發(fā)出各項運動指令時，并不需要100%集中注意力，而這對于他的未來生活將非常重要。
然而并非所有試驗對象都像納格爾那般幸運。與他相比，另一位現(xiàn)年55歲、于1999年脊柱受傷的患者則遠(yuǎn)沒有如此幸運。后者在大腦被植入了“大腦之門”系統(tǒng)之后，一開始也可以通過意念控制運動，可是僅僅11個月之后他的大腦信號便無法被電子傳感器所捕捉。目前科學(xué)家們正在調(diào)查故障原因。
最新公布的《自然》雜志報告稱，納格爾的成功案例預(yù)示著人類仿生學(xué)研究史上的一個里程碑式的勝利。多諾古教授表示：“這一成功預(yù)示著一個光明的前景：即未來某一天，患者可以借助一套物理神經(jīng)系統(tǒng)，利用腦電波信號刺激肢體肌肉，恢復(fù)大腦對于肌肉的控制�！笨茖W(xué)家們相信，假以時日，納格爾終將學(xué)會靈活自如地操縱輪椅和假肢等更加復(fù)雜高級的動作。到了那時，他的生活質(zhì)量將大為改觀。
責(zé)任編輯：屠筱茵
