用大脑思考来操纵机器

生物通报道：多年来,研究人员一直梦想能发明出为瘫痪病人设计的“仅用大脑信号就能控制操作”的辅助设备。大部分的工作都集中在利用大脑区域中控制身体精确运动的电信号来控制机器臂或移动计算机指针。现在，研究人员的报告结果揭示另一种很有应用潜力的方法：探测高度有序的、与制订计划和动机有关的神经元的信息。

这种高度有序的神经元很可能来自所谓的parietal reach region(PRR)。二十世纪九十年代，California Institute of Technology的神经生理学家Richard Andersen及其同事发现耳朵上面的这块大脑组织对制订计划（但不是实施）的活动例如手臂活动等非常重要。不久，Anderson开始研究这些细胞的信号在修复学中是否有用。

数年前，Anderson及其同事将96个电极组成的矩阵移植到三只猴子的PRR及其临近的大脑区域中。当猴子等待指令去伸手触摸在屏幕上8个不同位置中那个闪烁的图标时，计算机程序就试图翻译由这些电极记录下来的特定的神经活动模式。一旦神经的“接触”密码被破解，这个程序则开始用它来鉴别试验中猴子打算伸手的方向。试验中，猴子只是思考伸手方向但没有实际行动，因为如果伸手触摸就得不到奖励了。

最初，这个程序不能将猴子的意图和图标的位置进行匹配。不过经过练习猴子学会思考“伸手”但不动手，程序接收到了PRR细胞发出的信号，因此计算机能解码出正确的方向并且猴子也会得到奖励。两个月后，计算机预测猴子企图伸手的方向的精确率达到67％，而随机的准确率为12.5%(8个方向)。Andersen说，“这些是目标信号，它们代表‘我想碰那块玻璃’的想法。”

另一位研究人员说，分接大脑认知区域的信号对于了解瘫痪病人的目标和决定将有重要的价值。源于这种区域的信号可能会成为神经修复学的重要工具，神经学家、亚特兰大神经信号公司的创建者Philip Kennedy预言“只要一些好的高度有序的神经元就能发出明智的指令以控制各种机器和机器人。”（Yang Shujuan）