5/30/2008

猴子用念力 控制機器手臂

科學家讓猴子以腦部訊號控制機械手臂,把串起的棉花糖拔下再塞入嘴巴的連環圖(從左上開始順時針方向)。(路透)

可協助癱瘓病人重拾生活能力

〔編譯鄭寺音/綜合報導〕美國科學家日前成功訓練兩隻腦部裝有微小感應器的猴子,只靠意念操作機械手臂,這是腦波機器介面(BMI)科技迄今最令人驚訝的展現;科學家相信,若技術再加以改善,有朝一日必能協助脊椎受傷等癱瘓病人重拾掌控部分生活的能力。

美國匹茲堡大學與卡內基美隆大學研究人員,二十八日在英國「自然」期刊發表報告指出,他們已成功讓猴子在幾天之內,學會使用意念控制機械手臂。

科學家先讓猴子用搖桿感受機械手的構造,再把約大型雀斑大小的電極線網,植入猴子腦部的運動皮質區。電極線網上有一百個小電極,每個連結單一神經元,科學家以電腦分析這一百個電子神經元的集體放電後,把這些發電轉成電子指令,並同步傳送到猴子左肩的機械手臂。

一開始科學家先用電腦幫猴子移動手臂,但幾天之後,猴子不需要幫忙也能操作自如,拿取葡萄等懸掛在牠們面前的食物,成功機率高達三分之二。牠們學會在接近食物時,將機械手臂的爪子張開碰到食物、閉合抓住,再逐漸將緊握的手掌鬆開,把食物放進嘴裡。有時候,猴子拿食物回來時會張開爪子,用手指黏住食物;有時牠們移動手臂來把手指舔乾淨,或把一點食物放進嘴裡。

參與研究的匹茲堡大學神經生物學教授史奇瓦茲表示,他們無法為電腦編寫程式,預期棉花糖會黏在手上或食物會滑落,但猴子的大腦自己做了調整,牠們舔著滑落下來的棉花糖,把食物放進嘴中,就像那是自己的手一樣。

但專家說,這項技術要付諸實行,得先克服一些障礙,包括植入的電極線網因不明原因,續航力通常僅數個月;器材讀取與傳送訊號的能力不太好,需要持續監控與重新校準;目前也還沒找出可以不用連結頭皮的無線系統。


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鐵肺過一生 停電意外喪命

黛安.歐黛爾,因為三歲時罹患脊髓延髓性小兒麻痺症,必須侷限在二.一公尺長、三百四十公斤重的鐵肺裡才能維持呼吸。(美聯社)

〔編譯羅彥傑/綜合報導〕
美國田納西州傑克森鎮的一名老婦人黛安.歐黛爾,因為三歲時罹患脊髓延髓性小兒麻痺症,必須侷限在二.一公尺長、三百四十公斤重的鐵肺裡才能維持呼吸,而且起居生活都仰賴父母、家人與義工照料。但她沒有因此而被打倒,反而拿到高中文憑、上大學課程,還寫了一本關於「許願星」的童書。不幸的是,她二十八日因停電導致鐵肺停止運轉而與世長辭,享年六十一歲。

歐黛爾罹患小兒麻痺症的三年後,才有疫苗問世,大致上遏止了該疾病的擴散。她使用的鐵肺,其實就是圓筒狀的金屬殼,頸部則被封住。她的身體平躺,僅頭部外露,透過稜鏡與訪客進行眼神接觸。她靠著與遙控器相連接的吸管來控制頭頂上方的電視機,吹吹吸吸就能轉台。同時,她也利用聲控式電腦寫字。

歐黛爾雖然身處逆境,但始終保持爽朗樂觀的態度面對人生,她的友人都說她是世上最和藹可親的人。一般相信,她是美國最年長的小兒麻痺症患者,幾乎一生中都是在鐵肺裡度過。

然而,二十八日凌晨的一場雷雨,造成她家中突然停電,連帶使得鐵肺停止引入空氣至其肺中。由於全家的電力都中斷,緊急發電機也派不上用場。她的家人嘗試用鐵肺附帶的緊急手動式打氣筒,但也沒有發揮作用。

替歐黛爾家人募款的西田納西州健康照護基金會總裁麥克明說:「歐黛爾在鐵肺裡頭生活了五十多年,鐵肺就是她的整個世界,但她調適得很好。她輔導兒童,在扶輪社演講。她是一位了不起的人,成功辦到我們一生中所做的所有事情。」


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