作者pathoman (青黏材菌)
看板Medicine
标题[新闻] 猴可藉意念控制机械臂
时间Fri May 30 12:40:31 2008
http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/080530/4/108a9.html
美国科学家表示,他们已成功进行实验,在两只恒河猴的脑中植入微小的感
知器,而让猴子学会只用意念,便控制机械臂来拿取食物,猴子甚至可以视
食物的大小与黏度,调整指挥机械臂。科学家表示,这项科技最终可让瘫痪
的人更容易驾驭自己的生活。
研究报告发表於《自然》周刊线上版,被视为脑部与机器介面科技迄今最惊
人的展示。
视机械臂为身体一部分
在以往研究中,学者便指出瘫痪多年的人可以学会用脑波去控制电脑萤幕上
的游标;此外人类以外的灵长类可以用意念来驱动机械臂。
但这次新实验更进一步。实验中,猴子的大脑似乎已接纳了机械臂,将其视
为身体的一部分,能因应实际物体而即时且细腻地调整机械臂的动作。实验
中科学家先温和地限制住恒河猴的双臂,让牠们学会使用多出来的机械臂。
颅骨植入级栅接上电脑
这次实验是由匹兹堡大学及卡内基美隆大学的学者合作进行。实验中,两只
恒河猴先运用摇杆而体会使用机械臂;机械臂有肩关节、手肘、能握住东西
的掌以及两根机械手指。
接下来,专家把雀斑大小的级栅植入猴子颅骨,置於运动皮质上,盖住能传
递讯号、进而指挥手臂及手部运动的一片皮质细胞。级栅系由100个微小电极
组成,每个电极各接上单一神经元。级栅的线路再穿出猴的头盖骨,连上电
脑。
实验使用的电脑有程式来分析那100个运动神经元的集体运作,再将其总合转
译成电子指令,同时传送到机械臂;机械臂则安装在猴子的左肩。
食物进嘴比率三分之二
科学家用电脑协助猴子学会使用机械臂,基本上是用「生理回馈」来教授技
巧。几天之後,猴子便不需协助,安坐在椅子上,用大脑操纵机械臂伸出去
拿葡萄、蜀葵等悬吊在前面的珍馐。而食物成功送进猴嘴的比率约三分之二
,比起以前的实验成果更令科学家振奋。
两只猴子学会的动作有:机械臂伸出去拿食物时,掌部要打开,再恰当地合
起来拿住食物,并在进食之际逐步放松。
有几次,食物卡在机械指上,猴子在指挥机械臂回来时,乾脆任其掌部打开
;其他几次,一只猴子还移动机械臂,把指上的食物舔乾净,或者进一步把
残余食物往嘴里塞,而不理会新的食物已经出现。
研究团队学者认为,猴子显然能自由发挥,发现机械臂的新用途,表演出虚
拟环境里不会出现的动作。
实际应用还有几项障碍
但是专家表示,这项科技还有几项障碍必须克服,才能派上实际用途。比如
植入式的电极级栅一般撑不了几个月,其原因不明;解读并传输讯号的设备
太过累赘,有必要持续追踪与调整。此外,无线感应系统还没人能做出来,
无法不穿透头盖骨。
两只恒河猴驾驭义肢的学习曲线让科学家信心满满,认为这些都属技术问题
,不难克服。
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1F:推 huggie:萤幕上思考着抽象图形确实际上控制机器手臂有听过 05/31 08:19
2F:→ huggie:实际上思考着拿东西吃来拿东西吃却是第一次 05/31 08:19