雅虎贊助網站載入中...
科學突破：猴可藉念力控制機械臂
# 1
美國科學家表示，他們已成功進行實驗，在兩隻恆河猴的腦中植入微小的感知器，而讓猴子學會只用意念，便控制機械臂來拿取食物，猴子甚至可以視食物的大小與黏度，調整指揮機械臂。科學家表示，這項科技最終可讓癱瘓的人更容易駕馭自己的生活。
研究報告發表於《自然》周刊線上版，被視為腦部與機器介面科技迄今最驚人的展示。
視機械臂為身體一部分
在以往研究中，學者便指出癱瘓多年的人可以學會用腦波去控制電腦螢幕上的游標；此外人類以外的靈長類可以用意念來驅動機械臂。
但這次新實驗更進一步。實驗中，猴子的大腦似乎已接納了機械臂，將其視為身體的一部分，能因應實際物體而即時且細膩地調整機械臂的動作。實驗中科學家先溫和地限制住恆河猴的雙臂，讓牠們學會使用多出來的機械臂。
顱骨植入級柵接上電腦
這次實驗是由匹茲堡大學及卡內基美隆大學的學者合作進行。實驗中，兩隻恆河猴先運用搖桿而體會使用機械臂；機械臂有肩關節、手肘、能握住東西的掌以及兩根機械手指。
接下來，專家把雀斑大小的級柵植入猴子顱骨，置於運動皮質上，蓋住能傳遞訊號、進而指揮手臂及手部運動的一片皮質細胞。級柵係由100個微小電極組成，每個電極各接上單一神經元。級柵的線路再穿出猴的頭蓋骨，連上電腦。
實驗使用的電腦有程式來分析那100個運動神經元的集體運作，再將其總合轉譯成電子指令，同時傳送到機械臂；機械臂則安裝在猴子的左肩。
食物進嘴比率三分之二
科學家用電腦協助猴子學會使用機械臂，基本上是用「生理回饋」來教授技巧。幾天之後，猴子便不需協助，安坐在椅子上，用大腦操縱機械臂伸出去拿葡萄、蜀葵等懸吊在前面的珍饈。而食物成功送進猴嘴的比率約三分之二，比起以前的實驗成果更令科學家振奮。
兩隻猴子學會的動作有：機械臂伸出去拿食物時，掌部要打開，再恰當地合起來拿住食物，並在進食之際逐步放鬆。
有幾次，食物卡在機械指上，猴子在指揮機械臂回來時，乾脆任其掌部打開；其他幾次，一隻猴子還移動機械臂，把指上的食物舔乾淨，或者進一步把殘餘食物往嘴裡塞，而不理會新的食物已經出現。
研究團隊學者認為，猴子顯然能自由發揮，發現機械臂的新用途，表演出虛擬環境裡不會出現的動作。
實際應用還有幾項障礙
但是專家表示，這項科技還有幾項障礙必須克服，才能派上實際用途。比如植入式的電極級柵一般撐不了幾個月，其原因不明；解讀並傳輸訊號的設備太過累贅，有必要持續追蹤與調整。此外，無線感應系統還沒人能做出來，無法不穿透頭蓋骨。
兩隻恆河猴駕馭義肢的學習曲線讓科學家信心滿滿，認為這些都屬技術問題，不難克服。
研究報告發表於《自然》周刊線上版，被視為腦部與機器介面科技迄今最驚人的展示。
視機械臂為身體一部分
在以往研究中，學者便指出癱瘓多年的人可以學會用腦波去控制電腦螢幕上的游標；此外人類以外的靈長類可以用意念來驅動機械臂。
但這次新實驗更進一步。實驗中，猴子的大腦似乎已接納了機械臂，將其視為身體的一部分，能因應實際物體而即時且細膩地調整機械臂的動作。實驗中科學家先溫和地限制住恆河猴的雙臂，讓牠們學會使用多出來的機械臂。
顱骨植入級柵接上電腦
這次實驗是由匹茲堡大學及卡內基美隆大學的學者合作進行。實驗中，兩隻恆河猴先運用搖桿而體會使用機械臂；機械臂有肩關節、手肘、能握住東西的掌以及兩根機械手指。
接下來，專家把雀斑大小的級柵植入猴子顱骨，置於運動皮質上，蓋住能傳遞訊號、進而指揮手臂及手部運動的一片皮質細胞。級柵係由100個微小電極組成，每個電極各接上單一神經元。級柵的線路再穿出猴的頭蓋骨，連上電腦。
實驗使用的電腦有程式來分析那100個運動神經元的集體運作，再將其總合轉譯成電子指令，同時傳送到機械臂；機械臂則安裝在猴子的左肩。
食物進嘴比率三分之二
科學家用電腦協助猴子學會使用機械臂，基本上是用「生理回饋」來教授技巧。幾天之後，猴子便不需協助，安坐在椅子上，用大腦操縱機械臂伸出去拿葡萄、蜀葵等懸吊在前面的珍饈。而食物成功送進猴嘴的比率約三分之二，比起以前的實驗成果更令科學家振奮。
兩隻猴子學會的動作有：機械臂伸出去拿食物時，掌部要打開，再恰當地合起來拿住食物，並在進食之際逐步放鬆。
有幾次，食物卡在機械指上，猴子在指揮機械臂回來時，乾脆任其掌部打開；其他幾次，一隻猴子還移動機械臂，把指上的食物舔乾淨，或者進一步把殘餘食物往嘴裡塞，而不理會新的食物已經出現。
研究團隊學者認為，猴子顯然能自由發揮，發現機械臂的新用途，表演出虛擬環境裡不會出現的動作。
實際應用還有幾項障礙
但是專家表示，這項科技還有幾項障礙必須克服，才能派上實際用途。比如植入式的電極級柵一般撐不了幾個月，其原因不明；解讀並傳輸訊號的設備太過累贅，有必要持續追蹤與調整。此外，無線感應系統還沒人能做出來，無法不穿透頭蓋骨。
兩隻恆河猴駕馭義肢的學習曲線讓科學家信心滿滿，認為這些都屬技術問題，不難克服。