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脑机接口让瘫痪患者重新行走

 budaozheli 2017-02-22




文 郑渝川


去年612日,巴西世界杯开幕,在开幕式上,28岁的截瘫青年朱利亚诺·平托身穿“机械战甲”为赛事开球。这款“机械战甲”的总设计师就是巴西人米格尔·尼科莱利斯,美国杜克大学教授兼神经工程研究中心创始人、世界顶级科研机构巴西埃德蒙与莉莉·萨夫拉国际纳塔尔神经科学研究所联合创始人,还是法国科学院和巴西科学院院士。


“机械战甲”不同于之前的辅助设备,也不是全智能化的自动设备,而是由佩戴者的意念控制,由植入头皮、脑内的电极探测到的大脑活动,转化为信号,通过无线方式激活装配在身体上的设备,再转化成具体的动作。这款设备让瘫痪残疾人可以像正常人那样奔跑,还能踢球。理论上,患有渐冻症的患者、交通事故受害者、因疾病等其他因素的截肢者,都可能因此重新站立行走。尽管这项技术的成熟度和可靠度在目前存在很大争议,但即便是提出质疑的科学家也承认,“机械战甲”预告着脑机接口时代的真正来临。


米格尔·尼科莱利斯所著的《脑机穿越:脑机接口改变人类未来》一书,近日由浙江人民出版社引进出版。米格尔·尼科莱利斯写作此书的目的,是为了向普通读者介绍脑机接口技术的发展历程,披露这个领域若干重大发现的提出、论证、实验验证情况。脑机接口,超越的是身体与大脑的边界,将人们通常情况抽象化理解的大脑活动,具象化为神经元活动及其联动作用下的感知、思考、认知与行动活动。


许多截肢病人在截肢后,会存有虚幻的肢体感觉,这被科学家证实为人类的大脑会产生明确的主观自我模型,科学家还证实成人大脑可塑性与幻肢痛等现象存在直观联系。同样,科学家的实验也证明,神秘的“灵魂出窍”完全可以在实验室展现,被试甚至可以体验到离开自己身体、与他人“交换”身体的感觉。


全书第二部分则就机器读取大脑信息,即信息输出过程进行探讨回顾。在对逃避猫咪抓捕的老鼠进行大脑躯体回路的研究之后,科学家找到实验者,记录在完成清楚、容易量化的四肢活动时,其前额叶和顶叶的多个皮层区的神经元集群的活动情况。这项实验最终以实验者以意念启动机械手臂而成功,也因此提炼出神经生理学的重要原则:大脑对任何类型的信息的加工都要征召分布广泛的神经元集群。再然后,米格尔·尼科莱利斯开始尝试让实验者以意念启动更为复杂和连续化的活动。


脑机接口这一概念在科学上是新锐的,但有别于其他新锐概念的是,大众通过《未来战士》、《阿凡达》等好莱坞影片,对脑机接口技术已经有所了解,且形成了担忧甚至一定程度上的恐慌:担心个别人借此控制大众、机器取代人类的时代就要到来。米格尔·尼科莱利斯则认为,脑机接口技术的前景令人期待,无需过多担忧,这不仅是因为这一技术将对瘫痪患者、严重伤患的重新行走具有重要意义,能够帮助科学家更为深入了解精神疾病的本质,改善教育成效,甚至实现人的数字化永生,但这一技术的应用前景将取决于道德盟约能否结成。




《脑机穿越》

脑机接口改变人类未来

米格尔·尼科莱尼斯



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