在上世紀(jì)70年代風(fēng)靡歐美的科幻電視劇《無(wú)敵金剛》（又譯《六百萬(wàn)美元先生》）中，科學(xué)家利用仿生科技把一名重傷飛行員的雙腿、右手及左眼全部換上了電子零件，使其成為可以通過(guò)意念控制假肢運(yùn)動(dòng)的“無(wú)敵金剛”。
巧合的是，美國(guó)科學(xué)家也在一名25歲高位截癱、四肢癱瘓患者的大腦內(nèi)植入一塊電子芯片，從此
后者只需通過(guò)意念，便可自主完成收發(fā)電郵、玩電腦游戲、更換電視頻道等一系列以往望而卻步的動(dòng)作，成為世界上第一個(gè)“仿生人”。
4毫米芯片植入大腦
據(jù)報(bào)道，來(lái)自美國(guó)羅德島布朗大學(xué)的神經(jīng)動(dòng)力學(xué)專家約翰·多諾古教授歷經(jīng)多年苦心研究，開(kāi)發(fā)出了一套名為“大腦之門”的仿生系統(tǒng)。他首先將一塊4毫米見(jiàn)方的電子芯片植入癱瘓患者大腦運(yùn)動(dòng)皮層的中央前回處，因?yàn)檫@里的大腦皮層為控制全身肢體的運(yùn)動(dòng)中樞。接著，他開(kāi)始訓(xùn)練患者借助意念一一完成各項(xiàng)動(dòng)作。
“大腦之門”系統(tǒng)的工作原理是：當(dāng)患者開(kāi)始想像自己運(yùn)動(dòng)時(shí)，芯片上總共100枚比頭發(fā)絲還細(xì)、1毫米長(zhǎng)的電子傳感器（電極）將這種大腦產(chǎn)生的脈沖信號(hào)記錄下來(lái)，然后通過(guò)一根根細(xì)小的金線傳輸?shù)借偳对诨颊哳^皮內(nèi)的一塊一英寸大小的鈦基座上。接著再將脈沖信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸給體外的一臺(tái)電腦，經(jīng)過(guò)電腦程序的轉(zhuǎn)譯破解過(guò)程，轉(zhuǎn)換成一個(gè)個(gè)電子裝置可以執(zhí)行的動(dòng)作指令。
用意念收郵件玩游戲
從2004年起，多諾古教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小組陸續(xù)針對(duì)4名癱瘓患者進(jìn)行了“大腦之門”系統(tǒng)植入試驗(yàn)。第一名試驗(yàn)對(duì)象是現(xiàn)年25歲的美國(guó)馬薩諸塞州小伙馬休·納格爾。2001年，納格爾由于脊柱被利刃切斷，從此成了一名高位截癱患者，身體從脖頸以下失去所有知覺(jué)，四肢無(wú)法動(dòng)彈。2004年，他參加了多諾古教授的試驗(yàn)，在羅得島醫(yī)院接受了芯片植入大腦的手術(shù)。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月的刻苦訓(xùn)練之后，納格爾可以通過(guò)意念控制，從事一系列以前“望而卻步”的動(dòng)作，包括移動(dòng)電腦屏幕上的一個(gè)光標(biāo)、在屏幕中央畫(huà)出一個(gè)圓形輪廓、模擬打開(kāi)電子郵件、玩簡(jiǎn)單的電腦游戲、調(diào)節(jié)電視音量、切換電視頻道等。最后，他甚至還學(xué)會(huì)通過(guò)意念控制開(kāi)啟和關(guān)閉一只假手的手指、控制一條機(jī)械臂抓住和移動(dòng)物體這樣的高難度動(dòng)作。
無(wú)需100%集中注意力
讓人驚訝的是，納格爾可以一邊和別人聊著天，一邊借助意念完成上述各種活動(dòng)。即便如此，他移動(dòng)電腦屏幕光標(biāo)的準(zhǔn)確率竟然高達(dá)75%至85%，換言之，納格爾在用大腦發(fā)出各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)指令時(shí)，并不需要100%集中注意力，而這對(duì)于他的未來(lái)生活將非常重要。
然而并非所有試驗(yàn)對(duì)象都像納格爾那般幸運(yùn)。與他相比，另一位現(xiàn)年55歲、于1999年脊柱受傷的患者則遠(yuǎn)沒(méi)有如此幸運(yùn)。后者在大腦被植入了“大腦之門”系統(tǒng)之后，一開(kāi)始也可以通過(guò)意念控制運(yùn)動(dòng)，可是僅僅11個(gè)月之后他的大腦信號(hào)便無(wú)法被電子傳感器所捕捉。目前科學(xué)家們正在調(diào)查故障原因。
最新公布的《自然》雜志報(bào)告稱，納格爾的成功案例預(yù)示著人類仿生學(xué)研究史上的一個(gè)里程碑式的勝利。多諾古教授表示：“這一成功預(yù)示著一個(gè)光明的前景：即未來(lái)某一天，患者可以借助一套物理神經(jīng)系統(tǒng)，利用腦電波信號(hào)刺激肢體肌肉，恢復(fù)大腦對(duì)于肌肉的控制。”科學(xué)家們相信，假以時(shí)日，納格爾終將學(xué)會(huì)靈活自如地操縱輪椅和假肢等更加復(fù)雜高級(jí)的動(dòng)作。到了那時(shí)，他的生活質(zhì)量將大為改觀。
責(zé)任編輯：屠筱茵
