猴子念力可移动物体
研究报告发表于《自然》周刊线上版,被视为脑部与机器介面科技迄今最惊人的展示。
视机械臂为身体一部分
在以往研究中,学者便指出瘫痪多年的人可以学会用脑波去控制电脑荧幕上的游标;此外人类以外的灵长类可以用意念来驱动机械臂。
但这次新实验更进一步。实验中,猴子的大脑似乎已接纳了机械臂,将其视为身体的一部分,能因应实际物体而即时且细腻地调整机械臂的动作。实验中科学家先温和地限制住恒河猴的双臂,让它们学会使用多出来的机械臂。
颅骨植入级栅接上电脑
这次实验是由匹兹堡大学及卡内基美隆大学的学者合作进行。实验中,两只恒河猴先运用摇杆而体会使用机械臂;机械臂有肩关节、手肘、能握住东西的掌以及两根机械手指。
接下来,专家把雀斑大小的级栅植入猴子颅骨,置于运动皮质上,盖住能传递讯号、进而指挥手臂及手部运动的一片皮质细胞。级栅系由100个微小电极组成,每个电极各接上单一神经元。级栅的线路再穿出猴的头盖骨,连上电脑。
实验使用的电脑有程式来分析那100个运动神经元的集体运作,再将其总合转译成电子指令,同时传送到机械臂;机械臂则安装在猴子的左肩。
食物进嘴比率三分之二
科学家用电脑协助猴子学会使用机械臂,基本上是用“生理回馈”来教授技巧。几天之后,猴子便不需协助,安坐在椅子上,用大脑操纵机械臂伸出去拿葡萄、蜀葵等悬吊在前面的珍馐。而食物成功送进猴嘴的比率约三分之二,比起以前的实验成果更令科学家振奋。
两只猴子学会的动作有:机械臂伸出去拿食物时,掌部要打开,再恰当地合起来拿住食物,并在进食之际逐步放松。
有几次,食物卡在机械指上,猴子在指挥机械臂回来时,干脆任其掌部打开;其他几次,一只猴子还移动机械臂,把指上的食物舔干净,或者进一步把残余食物往嘴里塞,而不理会新的食物已经出现。
研究团队学者认为,猴子显然能自由发挥,发现机械臂的新用途,表演出虚拟环境里不会出现的动作。
实际应用还有几项障碍
但是专家表示,这项科技还有几项障碍必须克服,才能派上实际用途。比如植入式的电极级栅一般撑不了几个月,其原因不明;解读并传输讯号的设备太过累赘,有必要持续追踪与调整。此外,无线感应系统还没人能做出来,无法不穿透头盖骨。
两只恒河猴驾驭义肢的学习曲线让科学家信心满满,认为这些都属技术问题,不难克服。
来源:中时电子报
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