视频：美国科学家首次实现“阿凡达”式异体操控猴子

未来，瘫痪者有望重新控制自己的身体

　　在实验中，一只猴子成功用其他猴子的手，上下移动光标

　　“阿凡达”异体操控成真

科幻电影《阿凡达》中，人通过脑电波控制可以掌控克隆外星人“阿凡达”的躯体。美国科研人员18日报告说，他们首次在猴子身上实现了这种异体操控，这一成果有助于未来帮助瘫痪者重新控制自己的身体。

脊髓损伤会阻碍大脑指令信息向躯体的传递，导致运动能力受损甚至瘫痪。目前许多科学家都在研究通过模拟脑电波信号对受伤脊髓进行电刺激，使伤者的躯体能重新接收运动指令。

美国哈佛大学医学院等机构研究人员在新一期英国《自然－通讯》杂志上报告说，他们在实验中使用了两只猴子，一只作为发出指令的“主体”，另一只则是接收指令、完成动作的“阿凡达”。

研究人员先在“主体”猴子的大脑中植入一个芯片，对多达100个神经元的电活动进行监控，记录它支配每个身体动作时的大脑神经元电活动。而猴子“阿凡达”脊髓中则植入了36个电极，并尝试刺激不同的电极组合以研究对肢体运动有何影响。

在实验中，研究人员通过仪器将这两只猴子身上的装置相连接，并给“阿凡达”服用了镇静剂，使它的身体动作完全由“主体”的脑活动所控制。它俩的任务是协作使得电脑屏幕上的光标上下移动，操纵杆掌握在“阿凡达”手中。结果“主体”控制“阿凡达”完成这一任务的成功率高达98％。

研究人员说，他们的终极目标是利用此项技术使瘫痪人士重获运动能力，不过上下移动光标这种简单能力还远不足以改善瘫痪患者的生活，而且猴子与人有很大的差异，将这种技术运用到人体前还需更多研究。

美国要打造阿凡达式机器人

2012年，美国国防部曾透露了代号为“阿凡达”的计划，五角大楼投入700万美元，旨在开发通过意念遥控的机器人。这些被意念遥控的机器人足以成为士兵的完美替身，有望在未来代替士兵征战沙场。这也是很多科学家目前最热衷研究的领域，即通过大脑指令操纵强大的机器，将大脑智慧和机器合二为一。

2008年美国匹兹堡大学的科学家宣布实现了让猴子用“意念”控制机械手臂的运动。2011年10月，美国杜克大学医学中心宣布他们不仅能够让猴子用意念移动虚拟手掌，还能感受虚拟手掌触摸物体的触觉信号。2012年，浙江大学团队宣布可以通过猴子的“意念”，控制机械手实现抓、勾、握、捏四种不同的手部动作。

日法科学家打造脑控机器人

2013年，日本和法国的科学家对外展示了利用思想控制技术完成的高科技成果，操作者可以用大脑意念控制机器人的行动。实验中，操作者需要戴上一顶装有多个传感器的特殊帽子，然后将操作者的想法传送给计算机，计算机将这些想法用软件翻译成数字指令传送给机器人，从而控制机器人进行简单的活动。比如走路、在几个不同形状与颜色饮料瓶变换位置后选出既定目标，看上去就像电影里的阿凡达。

而欧盟人机交互研发项目负责人去年5月接受新华社采访时透露，欧盟的有关研究已经取得初步进展。利用技术手段可以实现人与机器人的交互，让机器人到危险或者人类无法抵达的地方，就仿佛人到了那个地方一样，人完全可以按照自己的意识操作机器人， “初级版阿凡达”有望5年实现。

中国科学家曾实现两只蟾蜍互感互动

我国科学家也一直在进行异体控制方面的探索。据新华社报道，2010年1月28日，利用微电子神经桥和互联网技术，南京和北京之间实现两只蟾蜍互感互动。

当时来自东南大学、南通大学、中国康复研究中心等科研单位的学者，组成南京和北京两个小组。在一只坐骨神经已与微电子神经桥发射端连接的蟾蜍脚趾上，北京实验小组给蟾蜍一个刺激，使蟾蜍腿产生缩腿动作。微电子系统将此神经信号放大处理后通过3G无线互联网传送到南京，南京的实验小组将北京蟾蜍的坐骨神经信号接收、处理，刺激本地蟾蜍的坐骨神经。这时，南京的蟾蜍做出和北京蟾蜍相似的缩腿动作。反过来，南京的实验蟾蜍缩腿时，其坐骨神经上的神经信号传送到北京后也控制北京的实验蟾蜍产生类似缩腿动作。两地的实验得到了相同的结果，从而，验证了千里之外两只蟾蜍可以实现互感互动的科学设想。不过，由于当时人们还不能解读肢体运动的神经编码，所以上述实验室是利用人工控制的信号产生肢体运动，与正常人肢体运动的自由度与和谐度相去甚远。

负责这一项目的王志功教授当时表示，根据本次实验结果推想的方案，未来可以通过“微电子神经桥”和无线传输技术，将健康人肢体运动相关的神经信号与瘫痪病人的运动控制神经系统联系起来，从而使瘫痪病人的肢体在健康人动作相关神经信号的控制下，完成类似的和谐动作，达到康复锻炼的目的。也可以将在千里之外的机器人的信息系统通过“微电子神经桥”和无线传输系统与本地人的神经系统联系起来，使异地的机器人在本地人动作相关神经信号的控制下，完成类似的高难动作。四年之后的今天，美国科学家在上述领域已经迈出了关键一步。（腾讯新闻综合新华网、北京青年报报道）返回腾讯网首页>>