瑞士科學家研發出模擬肌肉運動控制的智能神經假體

　　最近，瑞士洛桑聯邦理工學院神經科學家從自然的肌肉運動控制中獲得靈感，設計出多種新型假體設備，從腦控輪椅、遠程監控機器人到先進的義肢，能更好地替代人體四肢功能。經過測試，用戶能用這些神經假體完成多種任務。研究人員最近在美國舊金山召開的認知神經科學協會（CNS）大會上宣布了最新成果。

　　這些神經假體設備由“腦—機接口”（BCIs）控制，能破解大腦信號，確定用戶想采取什么行動，然后通過先進機器人技術執行脊髓編制的運動。“腦—機接口控制的義肢和機器人是智能的，能理解許多低級命令，無需經過指揮中樞譯碼。”研究人員何塞·德爾·米蘭說，他們成功的關鍵是共享控制的理念——利用機器人的感知能力，理解用戶在環境中的命令。它們能自動工作。這一功能也反映了在許多日常行為中，我們的深腦區、脊髓和肌肉骨骼系統是協同合作的，讓我們在集中注意力做其它事情時，身體也能做簡單的工作。

　　據物理學家組織網3月31日（北京時間）報道，研究人員在有運動障礙的人身上測試了多種腦控設備。設備由志愿者個人操作，自行調整腦電活動（EEGs）發送命令，完成多種任務，從寫字到運動轉向，達到和健康人群類似的水平。

　　腦—機接口能處理用戶的意圖和決策。這些主要來自大腦皮層，但技能性運動很多是在腦干和脊髓處理的。通過設計控制低級運動的智能設備，與來自腦—機接口的高級腦活動相配合，讓神經假體更接近自然的肌肉控制。“我們的目標是與神經假體互動，就像人們控制自己肌肉那樣，用完全一樣的神經信號和原理，讓它們就像我們的新身體一樣。”米蘭說。

　　研究人員指出，目前神經假肢還面臨一些挑戰，首先是找到除EEG以外的新的生理接口，能長期持久操作；其次提供豐富的感知反饋，這種感知反饋能提高用戶對假體的擁有感。“第三個挑戰是認知科學的核心問題之一：在神經假體的控制系統中，我們必須破解并整合用戶的認知過程。這對意念互動是非常重要的。”米蘭說，這些過程包括發現設備的錯誤、預測關鍵的決策點和終止注意力。

　　智能假體的一個例子是腦控輪椅，用戶能長期安全可靠地驅動它，因為共享控制系統降低了認知工作量。該輪椅目前還在評估階段，以確保它能在日常生活的環境里工作，為大量的殘疾人服務。

　　總編輯圈點

　　人機互動發展到頂峰，電影《機器戰警》里的主角就成真了。只要大腦沒壞，鋼鐵之軀就如同小綿羊一樣乖乖聽話；而奧運會的規則就得加一條——不允許身體植入機器。如今，人造眼、人造耳、人造肌肉一個個都在逼近成功，很可能在我們有生之年就會見到人機合一的奇觀。唯有大腦，因為太復雜還沒法用機器擬真，也是保留“萬物靈長”尊嚴的最后一個角落。