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意念控制机械手 解放“渐冻人”

2014年09月02日 11:22中国机床商务网点击:5073

  【中国机床商务网 机床上下游】随着科技的进步,利用意念来操控器械是已经实现。时隔两年,浙江大学又有了新的技术突破。8月25日,浙江大学医学院附属第二医院公布了他们的新研究成果。从公布布的一段录像中,我们可以看见一位患者跟机械手玩起猜拳游戏。
  
  人们因为美国热火游戏“冰桶挑战”认识了“渐冻人”这个群体,“渐冻人”这个群体却因意念控制机械手得到期盼已久的解放。由浙江大学医学院附属第二医院研发的意念控制机械手在国内是首次应用脑机接口,它是意念控制机器人领域的重大突破。
  
  还记得电影在《阿凡达》当中的情景吗?2154年,地球上所有的自然资源全部枯竭,人类为了生存不得不到潘多拉星球寻找能够解决地球能源问题的矿物。但是潘多拉星球的空气对人类有巨大的杀伤力,为此“阿凡达”出生了,它是科学家们发明的一种可用人类意念控制的机器人,让其到潘多拉星球上执行任务。下身瘫痪的前海军战士杰克·萨利躺在密封舱中,通过头上戴着的复杂设备,利用意念操控人造的“混血阿凡达”。
  
  实验过程中。(图片来源于网络)
  
  虽然这是一部科幻电影,利用意念来操控的“阿凡达”是不存在的。但是,这种不存在是在过去。而今,随着科技的进步,利用意念来操控器械是已经实现。
  
  浙大新突破 颅内植入电极意念控制机械手
  
  还记得2012年,浙江大学成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏四种手势的神经信号,使得一只名为“建辉”的猴子如同“阿凡达”中的钢铁战士一样,通过“意念”控制一只机械手进行不同的动作。
  
  时隔两年,浙江大学又有了新的技术突破。8月25日,浙江大学医学院附属第二医院公布了他们的新研究成果。从公布布的一段录像中,我们可以看见一位患者跟机械手玩起猜拳游戏。
  
  据悉,这位患者是难治性癫痫患者,研究人员在她大脑皮层下埋入电极,目的是监测异常脑电,寻找癫痫的病灶。埋进去的32个电极,可以观察“意念控制机械手”。
  
  这是我国首次中用病人颅内植入电极意念控制机械手,并成功完成高难度的肢体运动——“石头、剪刀、布”这一猜拳动作。这一研究,使得脑机接口技术的临床应用向前迈进了一大步,已基本达到世界最高层次。
  
  渐冻人患者或将得到解放
  
  研究脑机接口的目的是希望通过脑机接口这一新技术,实现人脑对外部机械的有效控制,一定程度上可以帮助解决临床上因中风、渐冻人、脑卒中后肢体瘫痪等其他肢体运动功能障碍患者。
  
  并且,它能帮助一些有运动缺陷的患者重建运动功能。目前临床上诸如脑卒中后肢体瘫痪;脊髓损伤致肢体偏瘫、截瘫;脊髓侧索硬化;外伤致截肢等多种涉及运动功能障碍的患者都将是该新技术未来的受益者。
  
  最近这段时间,“冰桶挑战”很热门,这项游戏旨在提高人们对于“渐冻人”的关注。“渐冻人”肌肉会逐渐萎缩,逐渐丧失运动功能。脑机接口能帮助“渐冻人”们通过意念利用机械手来完成打字、拿东西等各项操作。
  
  我国意念控制机器人研究走在世界前沿
  
  在意念控制机器人领域,中国表现出了强大的智慧力量。在此之前,我国已经取得了优秀的成绩。
  
  看过巴西世界杯开幕式的人,都会对一个场景记忆犹新。一位患有截瘫的巴西青年诺平托在脑控机械外骨骼技术的帮助下,为世界杯开球。但是这样“神奇”的一幕并不是只能在巴西世界杯上看见,在中国同样可以看见。
  
  由天津大学和天津市人民医院共同研发的“纯意念控制”人工神经康复机器人“神工一号”就可以完成这件事情。这是全球首台“纯意念控制”人工神经机器人,由中国做到了。与在世界杯上亮相的脑控机械外骨骼相比,“神工一号”更能够体现出“纯意念”。体验者把装有电极的脑电探测器戴在头部,并在患病肢体的肌肉上安装电极,借助“神工一号”的连接,就可以用“意念”来“控制”自己本来无法行动的肢体。
  
  【延伸阅读】
  
  “渐冻人症”是一组运动神经元疾病的俗称,因为患者大脑、脑干和脊髓中运动神经细胞受到侵袭,患者肌肉逐渐萎缩和无力,以至瘫痪,身体如同被逐渐冻住一样,故俗称“渐冻人”。由于感觉神经并未受到侵犯,因此这种病并不影响患者的智力、记忆及感觉。像人们熟知的一代理论物理学大师、科学巨匠霍金就是位“渐冻人”。
  
  据专家介绍,由于对此病缺乏认识,也没有开展过全国性的大规模调查,我国的“渐冻人”数量至今尚无准确统计。保守估计,我国目前至少应有10万名运动神经元疾病患者,如果包括诊断不明确的其他和此病相类似的患者,这个数字将超过20万人。
  
  近来因“冰桶挑战”事件逐渐为国内大众所熟知。相对于国内的关注状况,在国外,对于“渐冻人”的关注由来已久。早在1869年,法国的一位神经科医生便发现了“渐冻人症”,美国前著名棒球明星LuoGehrig死于此病,医学界普遍用他的名字来命名,称为葛雷克氏症。
  
  无论国内还是国外,一个令人悲哀的现状是:目前对于此病仍知之甚少。既查不到任何发病原因,也没有办法根治,只能通过药物和仪器尽量延长患者的生命,而患者的平均存活时间,只有3年。
  
  通过人脑意念控制机械,这是机器人更高层面的发展。这项研究更多的被应用于行动不便的群体,因此将后会在医用领域大会重要作用。目前,我国的意念控制机器人研究技术不断获得新突破,国外也取得了许多新成果,不久将来,阿凡达不会只是电影中的科幻情节。
(来源:工控中国)

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