北京時(shí)間4月24日上午消息，據(jù)外媒報(bào)道，巴特爾研究中心和俄亥俄州立大學(xué)微克斯納醫(yī)學(xué)中心的一組研究人員近日在雜志上發(fā)表文章稱，他們可以使用腦機(jī)交互（BCI）系統(tǒng)，來恢復(fù)脊髓嚴(yán)重?fù)p傷的研究參與者的手部知覺。該技術(shù)利用幾乎無法察覺的微小神經(jīng)信號(hào)，通過人工知覺反饋增強(qiáng)后，再傳遞回參與者，從而極大地豐富運(yùn)動(dòng)功能。

“我們正在研究亞知覺接觸活動(dòng)，然后將其提升為有意識(shí)的感知，”巴特爾研究中心的首席研究科學(xué)家兼論文一作帕特里克·甘澤（Patrick Ganzer）說，“我們?cè)谘芯窟^程中，看到了一些功能上的改善。當(dāng)我們第一次恢復(fù)患者的觸覺時(shí)，真的非常不可思議。”

參與研究的患者是一名28歲的男性，叫伊恩·伯克哈特（Ian Burkhart）。2010年，他在一次潛水事故中脊髓神經(jīng)受損。自2014年以來，伯克哈特一直在與研究人員合作，參與一項(xiàng)名為NeuroLife的項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在恢復(fù)他右手手臂的功能。他們開發(fā)的設(shè)備通過皮膚上的電極系統(tǒng)和植入他運(yùn)動(dòng)皮層的微型計(jì)算機(jī)芯片進(jìn)行工作。該裝置可以通過有線方式，繞過受損的脊髓神經(jīng)，將運(yùn)動(dòng)信號(hào)直接從大腦傳遞到肌肉，從而讓伯克哈特可以充分控制自己的手臂和手，比如拿起咖啡杯、刷信用卡和玩吉他游戲。

“直到現(xiàn)在，由于缺乏知覺反饋，伊恩有時(shí)候還是會(huì)覺得自己的手不像自己的，”甘澤說，“除非密切關(guān)注自己的動(dòng)作，不然他控制自己的手也有些困難，這非常需要集中注意力，因此也讓簡(jiǎn)單的多任務(wù)幾乎無法完成，比如邊看電視邊喝蘇打水。”

研究人員同時(shí)發(fā)現(xiàn)，盡管伯克哈特的手上幾乎沒有知覺，但是當(dāng)他們刺激他的皮膚時(shí)，仍有神經(jīng)信號(hào)被傳送到他的大腦——只不過信號(hào)太微弱，大腦無法感知罷了。甘澤解釋說，即使像伯克哈特這樣被認(rèn)為是“臨床上脊髓神經(jīng)徹底損傷”的人，在他們體內(nèi)，也幾乎總會(huì)有幾束神經(jīng)纖維仍舊完好無損。發(fā)表與上論文解釋了，他們?nèi)绾伟堰@些信號(hào)增強(qiáng)到大腦可以感知的水平。

亞觸摸信號(hào)通過觸覺反饋人工地送回伯克哈特大腦。觸覺反饋的常見例子是手機(jī)或游戲手柄的震動(dòng)，以讓用戶有所感覺。新的系統(tǒng)可以把來自伯克哈特皮膚的亞觸摸信號(hào)，通過他可以感知的人工觸覺反饋，傳導(dǎo)回他的大腦。

腦機(jī)交互系統(tǒng)的進(jìn)步帶來了三大重要改進(jìn)。首先，它們讓伯克哈特可以僅靠觸摸就準(zhǔn)確地識(shí)別物體：未來，這可以被用來在無法看見的情況下，尋找和撿起物體。其次，該系統(tǒng)也是第一個(gè)能夠立即恢復(fù)運(yùn)動(dòng)和觸覺的腦機(jī)交互系統(tǒng)，這種在運(yùn)動(dòng)過程中可以感知觸覺的能力讓他擁有更好的控制感，從而可以更快地做事情。最后，這些改進(jìn)可以讓腦機(jī)交互系統(tǒng)感應(yīng)出，在處理一件物體或撿起一樣?xùn)|西的時(shí)候，需要施加多少壓力——比如，輕輕地?fù)炱鹑菀讐簤牡乃芰媳樱窃谀闷鹬匚锏臅r(shí)候多用點(diǎn)力。

研究人員的長(zhǎng)期目標(biāo)是開發(fā)一種在家庭環(huán)境下，也能像在實(shí)驗(yàn)室里同樣有效的腦機(jī)交互系統(tǒng)。他們正在努力開發(fā)下一代方便穿脫的袖筒，其中包含所需的電極和傳感器。他們也在努力開發(fā)一個(gè)可以使用平板而非計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)，好讓裝置更輕巧便攜。

伯克哈特說：“看到一臺(tái)設(shè)備也可以發(fā)送讓我控制雙手的知覺信息，感覺非常奇妙。”