20日发表在《科学》杂志上的一篇论文中，美国匹兹堡大学康复神经工程实验室的生物工程师团队描绘了一种新的双向脑机接口技能使用，即如何通过添加大脑影响来唤起触觉，然后使操作者更容易操纵大脑操控的机械臂。这种双向脑机接口不只依靠视觉，还仿照了触觉，极大地进步了四肢瘫痪患者用脑控机械臂操纵物体的才能。由双向脑机接口操控的假肢设备，可以从植入的电极丈量与运动相关的大脑活动，并将其转化为对机械臂的有意识操控，使一些瘫痪的用户能够康复功能性运动。但是，双向脑机接口操控系统的使用是有限的，他们一般只依靠视觉头绪，缺少感觉到被捉住物体的要害感官反应。为了处理这个问题，研讨人员在双向脑机接口上添加了一个传入通道，以模仿手部皮肤的感觉输入，然后形成了一个既能“读”信息又能“写”信息的系统。这种双向脑机接口可读取大脑运动皮质的神经活动来操控机械臂。与此同时，机械手“皮肤”上的传感器记录了它所经历的机械力，通过皮层内微模仿将它们传输回躯体感觉皮层，让使用者感到触觉感觉，就像是自己的真实知觉相同。这项研讨的参与者内森·科普兰是一名28岁的男人。他在十年前的一场事故后参加了一项有关感觉运动微电极双向脑机接口的测试，并在体内植入了电极阵列。此次，有了新的双向脑机接口后，通过电影响供给触觉反应，他的一系列上肢评价的实验时刻大大缩短。这些评价涉及移动不同形状的物体，例如将桌子右边杯子里的纸片和塑料碎片倒进左面的空杯子里。在所有实验使命中，与没有供给触觉反应的双向脑机接口比较，他用机械臂捉住和搬运物体所需的时刻减少了一半，时刻中位数从20.9秒减少到10.2秒。该研讨的共同资深作者、匹兹堡大学物理医学和康复系副教授罗伯特·冈特博士说：“即便康复的是有限的感觉，人的体现也会有相当大的改善。要让感觉更真实，把这项技能带到人们家里，咱们还有很长的路要走，但咱们离再现大脑的正常输入越近，这项技能就会越完善。”
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来源：科技日报
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