無論是《X 戰(zhàn)警》里那個可操控人心的光頭教授，還是《阿凡達》中癱瘓戰(zhàn)士戴上某種設(shè)備就可意念操控人造阿凡達，或許，“意念控制” 一直以來都是人類最大的執(zhí)念。

如今，“意念操控” 不再是導(dǎo)演的空想，科學(xué)家們找到了一條新的路徑，通過腦機接口（BCI）技術(shù)讀取大腦中的特定神經(jīng)信號，建立感知和行動的相關(guān)連接，從而實現(xiàn)大腦的 “意念操作 ”。

腦機接口（BCI）是將人腦與機器連接的設(shè)備。將名為 “猶他電極陣列” 的微電極陣列植入到大腦運動皮層（大腦用于管理運動的神經(jīng)部分），而這些被植入的微電極可以對大腦神經(jīng)元進行檢測，當(dāng)被植入者在大腦意識中嘗試移動手臂時，被監(jiān)測的神經(jīng)元所釋放的大腦電信號，會由電線從顱內(nèi)傳送到 “解碼器”，隨后被轉(zhuǎn)換成各種各樣的系統(tǒng)，例如幫助被植入者移動光標或控制肢體等。

在 5 月 20 日《科學(xué)》雜志發(fā)表的一篇論文中，美國匹茲堡大學(xué)（niversity of Pittsburgh 又稱 PITT）康復(fù)神經(jīng)工程實驗室的研究團隊提到，通過增加對大腦觸覺神經(jīng)的刺激，可以使大腦更容易的控制機械手臂。在實驗中，研究團隊通過人工觸覺來補充視覺，將機械手臂抓取和移動物品的中值時間從 20.9 秒減少至 10.2 秒，相比無刺激情況下，速度提升一半以上。

美國匹茲堡大學(xué)（PITT）物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)系副教授，珍妮弗?科林格博士（Jennifer Collinger）博士說：“從某種意義上說，手部和肢體的觸感反饋在日常生活和工作中非常重要，而當(dāng)缺乏這種反饋時，人們（患者）的表現(xiàn)就會受到損害。”

內(nèi)森?科普蘭德（Nathan Copeland）是首個參與臨床實驗的人，一場車禍使他手臂患有殘疾。通過測試運動微電極腦機接口（BCI），研究團隊在他大腦中植入由貝萊德微系統(tǒng)公司（Blackrock Microsystems） 開發(fā)的四個微電極陣列（猶他州陣列） 。再增加微電極刺激大腦觸覺反饋，參與者完成任務(wù)動作相比沒有增加刺激的測試快了兩倍。

內(nèi)森?科普蘭德（Nathan Copeland）表示，植入的微小電極陣列不僅在他的大腦運動皮層中，并且在他的體感皮層中，大腦中的體感皮層主要負責(zé)來自身體感覺區(qū)域的信號。該列陣不僅可以使他能夠用自己的思想控制機械手臂，并且還能接收到觸覺感覺的反饋，這與人的脊髓神經(jīng)回路運作方式類似。“（手臂）沒有感覺是（四肢受傷的患者）必須要習(xí)慣的，現(xiàn)在我已經(jīng)非常熟悉產(chǎn)生的感覺（參與臨床試驗后），即使感覺不是（那么）自然的，感覺就像是壓力和溫和的刺痛，” 內(nèi)森?科普蘭德（Nathan Copeland）說。

美國匹茲堡大學(xué)（PITT）物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)系副教授羅伯特?蓋恩特（Robert Gaunt）博士對此說道：“即使恢復(fù)了有限且不完美的感覺，人們（參與者）的表現(xiàn)（體驗）也得到了顯著改善。在使感覺更逼真并將這種技術(shù)帶入人們的家中，我們還有很長的路要走，但是我們越接近重建大腦的正常輸入，我們的生活就會更好。”

是的，日常中當(dāng)我們拿起一杯熱茶或捧起一碗熱湯時，我們可以感覺到手中的溫度和重量，并據(jù)此調(diào)整握力，以免發(fā)生意外。手部和手臂健康的人可以通過自己的感覺和控制抬起或放下物體。但是，這對于操作假肢的患者來說，就變的不那么容易了，更不說用意念來控制的了。

畢竟大腦神經(jīng)依舊是人類身體最復(fù)雜、脆弱的部分。這也是腦機接口久久沒有普及的本質(zhì)原因。早從七十年代開始，科學(xué)家們就一直在研究腦機接口，希望通過對大腦神經(jīng)元的研究，人們能用意識操控假肢，其目的就是為了幫助那些癱瘓或截肢患者，由大腦控制的神經(jīng)假肢，這在很大程度上可以改善患者的運動功能及需求。

在本項研究中，首次提及通過使用微小電脈沖刺激大腦皮層的感覺區(qū)域，這可以幫助因脊髓受傷導(dǎo)致四肢失去感覺的患者更好更靈活的操控機械手臂，研究團隊還以此往大腦傳輸觸感反饋的功能。

理論上，當(dāng)大腦神經(jīng)元與腦機接口可以完美連接，并能盡情發(fā)揮意念控制假肢時，人類將不用動手，甚至不用說話，只需通過自己的大腦的意念便能自如的操控任何外來物品的移動。“未來人類意識能無線連接并控制任何物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。” 這是美國華盛頓大學(xué)神經(jīng)技術(shù)中心副主任 Rajesh Rao 對腦機接口（BCI）未來發(fā)展的判斷。

原文標題：匹茲堡大學(xué)增強對大腦神經(jīng)刺激，喚起人工觸覺，實現(xiàn) “意念控制” 假肢

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