自由 更新日期:2008/01/16 04:09
未來盼造福癱瘓病人
〔編譯胡立宗／紐約時報十五日報導〕美國科學家10日完成一項遠距實驗，證明靈長類可以透過腦波控制機器人的行動。這項結果目前雖然僅限於動物實驗，但未來如果能用於人類，將可造福無數肢體癱瘓的病人，透過機械設備協助，重拾肢體活動能力。
杜克大學的研究人員先訓練一隻81公分、5公斤多的母猴「伊多亞」，讓牠習慣以直立方式在跑步機上行走。同時在牠腦部主管腿部運動的部位植入電極，記錄250到300個神經元在牠走路時的變化；並在牠腳踝、膝蓋、臀部塗上螢光物質，以高速攝影機捕捉牠的行動方式。
研究人員發現，部分神經元在伊多亞實際運動時會發出訊號，部分則在腳接觸地面時才有反應，另一部分則是在預期下一步動作時才有活動。結合腦部活動及錄影畫面後，科學家將資料轉為電腦可判讀的形式，而資料庫最後可以在牠實際行動前3到4秒預測出90%的動作。
自美發訊 控制日本機器人
10日正式測試當天，伊多亞被送上位於美國北卡羅萊納州的跑步機，而她在行動時的腦部活動及影像同樣經過電腦分析；但不同的是，這些訊號被送往遠在日本京都，藉以控制名為CB的機器人。
伊多亞前方的巨大螢幕顯示出CB後腳的活動狀態，如果伊多亞能讓CB跟牠同步行進，牠就會獲得食物獎勵。結果顯示，當兩者同步移動時，伊多亞的神經元不僅對自己的動作有反應，對CB的動作也有反應，代表牠已經認定機械腳也是牠身體的一部分。
最後，研究人員做了一個大膽嘗試：將跑步機關掉。儘管伊多亞不再行走，但由於牠已經把CB的腳當成自己的一部分，因此單靠著腦波，CB還是在牠的指揮下足足走了3分鐘，顯示靈長類的確可以透過腦波讓機器人執行想要的動作。
研究人員說，下一階段的目標是改善CB的足部感測器，讓機器人腳步偵測到的壓力及平衡感可以回傳到腦部，「讓猴子也能感覺到CB正在走路」。當這一階段完成後，科學家將讓猴子單以腦波控制機器人自由移動。
這項結果雖可能可以幫助許多病患重拾運動能力，但現階段要應用在人類身上最大的困難是，要達成這樣的人機控制方式，必須將電極植入腦部，但科學家仍無法確保手術安全性。"
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