猴子念力可移動物體


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》週刊線上版,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,讓它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。級柵系由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。

 



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