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Italiano研究：瘫痪病人用意念控制机械手臂将成真
【希望之声2021年5月25日】（编辑：赵子馨）瘫痪在床的人们丧失了诸如吃饭、穿衣、走路等基本的自理能力。疾病使他们变得越来越弱，不得不依靠他人照顾才能维持日常生活。一切没有了生活质量，这不仅仅是病人需要照顾而情绪心里会发生变化，也给家庭带来巨大的负担和煎熬。近日，在《科学》杂志有发表的一项研究表明，四肢瘫痪的病人可以用意念控制机械手臂，改善了瘫痪病人的假肢功能，意念控制机械手臂已不再是悬念。
志愿者
美国宾州费耶特郡邓巴镇35岁的科普兰，在18岁的时候发生了一场车祸，造成他脖子以下部位无法移动。自2014年以来，他一直自愿参与匹兹堡大学康复神经工程实验室的一项研究。
研究中，研究人员将微小的电极植入科普兰的大脑中，两套88根电极，一根发丝的宽度排列成“阵列”，类似于细毛刷，并深入到大脑的运动皮层，运动皮层指导运动。现在他已经学会了通过脑—机接口控制机械臂的运动（点击这里可看）。
这项研究极大地改善了瘫痪病人的假肢功能，使病人能够快速完成一个动作，例如将水从一个杯子倒入另一个杯子。
研究项目
在《科学》杂志上的这篇论文中，匹兹堡实验室的生物工程师做了详细介绍。研究团队使用双向脑—机接口，记录运动皮层的神经活动，并通过皮质内对体感皮层的微刺激产生触觉感觉。
当科普兰收到来自人工肢体的触觉反馈时，他可以通过意念操控机器手臂。这是通过他的体感皮层中的电极传递的，体感皮层是大脑中处理身体感觉信息的区域。科普兰说：“我是世界上第一个在感觉皮层中植入电极阵列的人。它们（电极）可以直接刺激我的大脑。”“我感觉好像来自我自己的手。”
在实验中，科普兰可以把不同大小的管子、球体、杯子等东西从桌子上移到一个高台上。他用手臂抓取并移动物体的时间减少了一半，从20.9秒减少到10.2秒。他说：“这种感觉增强了我的信心，我知道我确实抓住了这个物体，并可以抬起它。”
“虽然这种感觉并不自然，就像是一种稍带压力的轻微触痛，但这没有关系。”他说，“我觉得触痛是我必须习惯的感觉，做试验时有点触痛感很正常。”随着研究的推进，越来越多的电极被用来模拟他右手的食指、无名指和小指。
提高了病人抓取能力
该论文的共同作者、物理医学和康复系副教授珍妮弗‧科林格说：“这就是我们所期待的，但还没有完全达到预期。这确实提高了病人抓取物体的能力。”
目前，匹兹堡团队正在测试科普兰用机械臂抓取物体时，控制压力的能力。实验包括让病人拿起一个虚拟鸡蛋。如果握力过大，试验的管子就会断裂。
该团队希望将进一步完善假肢，科林格说，我们“不想只在实验室中进行科学实验”，更希望机器人系统能用于那些失去手臂功能的人在家里使用。也许可以将其与其它技术结合起来，通过刺激受试者手臂的肌肉或神经来恢复功能。
美国国防部高级研究计划局对这项研究也给与了协助，属于“假肢革命”修复计划的一部分。期待他们的研究给瘫痪在床的人们带来更好的消息。
文章来源：大纪元
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原文链接：研究：瘫痪病人用意念控制机械手臂将成真
