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脑机接口研究先驱:马斯克投资脑机接口是营销,那条路走不通(2)

2017-08-16 09:15:36    澎湃新闻  参与评论()人

人类第一次成功的脑机接口实验诞生于1963年。英国神经生理学家格雷·沃特(W. Gray Walter)发现了关联性负变效应(CNV),即在一个人意识到他即将要采取的行动前半秒钟,大脑会出现一个闹点活动的消极巅峰。他的实验是为癫痫病人治疗,在脑内确定的病灶处,他给病人安装了电极。在治疗过程中,当病人们在欣赏幻灯片时,他偷偷把脑电电极连接到“电位转换器”上,把病人大脑运动皮层的场电位信号转换成了幻灯片的切换信号。结果发现,病人每次打算换片时,还没有按动控制按钮,幻灯片就自己换片了。这样的成功给了后人更多

尼科莱利斯 正式开始研究脑机接口是在1984年,当时他撰写了有关肌肉控制中枢神经连接的博士论文。2002年,他产生了研制脑控外骨骼的想法。

尼科莱利斯告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),他的这一系列研究始于一只猴子。尼科莱利斯成功地让一只猴子学会通过脑机接口去控制一只虚拟手臂,并做出正确的选择从而获得果汁奖励。随后他的研究组还通过训练猴子用无线脑机接口来遥控轮椅,让猴子在房间中随意移动,去摘去随机在房间中出现的水果。

猴子成功实验后,尼科莱利斯和他的团队意识到这样的实验可能会帮助到身体有残疾的病人,让他们利用外部机械设备来恢复身体机能,甚至还能加强他们的身体机能。

尼科莱利斯告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),在他巴西的研究室里,目前有16个位病人和他们一起共同研究脑机接口系统。其中有位病人是头部以下瘫痪,无法感知头部以下的所有身体部位。在尼科莱利斯的团队帮助下,这位病人接受了脑机接口的研究实验,经过6个月的实验和练习,目前他恢复了自己胸部的感知,并对胸部以下的刺激有所反应。

巴西世界杯上的开球少年则是另外一个成功的案例。尼科莱利斯团队为其研发了一套“机械战甲”,也可以被称为“外骨骼”(exoskeleton)的机械设备。

这套外骨骼系统的运行原理是,先由瘫痪少年的大脑发出行动信号,经由无线传输到背包内一台笔记本大小的计算装置中,这台计算机将大脑信号转换成数字化的行动指令,让外骨骼先稳住少年的身体,然后诱导机械腿在草坪上进行前后运动。当少年发现脚和足球接近时,想象着用脚去踢它,瞬间脑信号就会命令外骨骼上的机械腿将球踢出。并且这个机器里有一定的压力传感功能,当他的脚踩在地上的时候就会有一定的压力信号传出,病人就能感觉到草坪的存在。