让瘫痪的手复活
19岁的美国小伙伊恩不幸意外撞坏脖子，第5颈椎处的脊髓受到严重损伤，导致瘫痪，失去手部运动能力。脊髓的神经损伤很难修复，许多人不得不面对终身瘫痪。
科学家们打破习惯思维，想方设法绕过脊髓传递神经信号。有不少实验室研发出让大脑直接对机械“发号施令”的脑机接口，通过植入芯片，瘫痪者能够用机械手给自己拿来一杯饮料；在实验室里，猴子还用“意念”开起轮椅。
美国巴特尔纪念研究所在神经科学和神经工程上有了一项重大突破。新成果是一套被科学家们称作“神经旁路系统”(N BS)的新型设备。它可以绕过患者受损的脊髓，将植入式脑机接口与电刺激结合，在大脑和手臂之间建立起一条全新的信息通路，实现对瘫痪肢体较为精细的控制。
伊恩有幸成为这个研究的第一个受益者。为了建立起绕过脊髓的神经旁路，研究者们首先通过磁共振扫描在伊恩的左半球运动皮层上识别出负责右手运动的区域，然后在这块脑皮层上植入一块约五毫米见方的电极阵列。阵列上均匀分布了96个探针电极，将电极附近的神经信号源源不断地传输到电极后端的工作站上。经过工作站上“机器学习”算法的处理，伊恩的运动意图被解读出来，转化成电刺激信号，通過贴在手臂上的电极刺激肌肉，最终让伊恩自己的肢体动起来。
实验初期，科学家为伊恩播放手部运动的三维动画，让伊恩想像自己在按照动画做手部运动。此时大脑产生的活动会被阵列电极捕捉，再由机器学习算法不断“领会”。经过人与机器的多次训练“磨合”之后，伊恩再想像某个手部运动时，算法就会识别出来，并驱动肌肉完成这个动作。
适应了NBS系统的操作方式之后，伊恩做出久违的手腕屈伸、手掌开合等动作。最终，奇迹出现了，伊恩用原本瘫痪的手顺畅地完成了抓握瓶子、刷卡等一系列动作，甚至还玩起“吉他英雄”的游戏，展示NBS系统实现精细手指控制的能力。, http://www.100md.com(程超)
科学家们打破习惯思维，想方设法绕过脊髓传递神经信号。有不少实验室研发出让大脑直接对机械“发号施令”的脑机接口，通过植入芯片，瘫痪者能够用机械手给自己拿来一杯饮料；在实验室里，猴子还用“意念”开起轮椅。
美国巴特尔纪念研究所在神经科学和神经工程上有了一项重大突破。新成果是一套被科学家们称作“神经旁路系统”(N BS)的新型设备。它可以绕过患者受损的脊髓，将植入式脑机接口与电刺激结合，在大脑和手臂之间建立起一条全新的信息通路，实现对瘫痪肢体较为精细的控制。
伊恩有幸成为这个研究的第一个受益者。为了建立起绕过脊髓的神经旁路，研究者们首先通过磁共振扫描在伊恩的左半球运动皮层上识别出负责右手运动的区域，然后在这块脑皮层上植入一块约五毫米见方的电极阵列。阵列上均匀分布了96个探针电极，将电极附近的神经信号源源不断地传输到电极后端的工作站上。经过工作站上“机器学习”算法的处理，伊恩的运动意图被解读出来，转化成电刺激信号，通過贴在手臂上的电极刺激肌肉，最终让伊恩自己的肢体动起来。
实验初期，科学家为伊恩播放手部运动的三维动画，让伊恩想像自己在按照动画做手部运动。此时大脑产生的活动会被阵列电极捕捉，再由机器学习算法不断“领会”。经过人与机器的多次训练“磨合”之后，伊恩再想像某个手部运动时，算法就会识别出来，并驱动肌肉完成这个动作。
适应了NBS系统的操作方式之后，伊恩做出久违的手腕屈伸、手掌开合等动作。最终，奇迹出现了，伊恩用原本瘫痪的手顺畅地完成了抓握瓶子、刷卡等一系列动作，甚至还玩起“吉他英雄”的游戏，展示NBS系统实现精细手指控制的能力。, http://www.100md.com(程超)