科學家最新發明一種裝置，可使癱瘓患者直接通過他們的大腦控制機械手臂，避開了受損的中樞神經系統。

這種腦電波連接在一起的設備可以抓起使用者希望得到的物體，該系統使用微小電極直接植入初級運動皮質，這是大腦控制運動的區域。信息通過大腦皮層上的一個“小盒子”發送，這個小盒子通過連線與一個小型冰箱大小的計算機連接起來，之后計算機將大腦運動模式以一定的運算法則進行解析，能夠直接將指令傳達至機械手臂。

美國羅得島州普羅維登斯市退伍軍人事務部神經病學家里海-霍茲博格(Leigh Hochberg)說：“我們的最終目標是開發神經學技術，為那些無法控制四肢的癱瘓群體恢復移動性。我們希望直接提供大腦信號來指揮和控制輔助設備或者肢體。”

霍茲博格和布朗大學大腦研究學會主管約翰-唐納休(John Donoghue)曾在2006年合作完成了“腦門”工程，顯示一位患者如何使用大腦-計算機神經界面來控制計算機光標。他們的這項最新研究發表在5月15日出版的英國科學期刊《自然》雜志上，更近一步地研究出一個單獨的神經學通道從大腦向機械手臂傳遞信息。

霍茲博格稱，現已對兩位患者進行了實驗，一位男性和一位女性患者由于中風導致喪失肢體活動和語言能力。在實驗中，這兩位患者均能移動機械手臂來抓住泡沫球，女性患者自15年前受傷之后首次能端起一個金屬咖啡杯，并用一根吸管飲用咖啡。他說：“這位女性患者面部出現的笑容是我和研究小組成員無法忘記的。”

研究人員警告稱，兩位患者成功操作的概率大約是66%，目前并不能像人類手臂一樣實現快速精確的操作。這項實驗為數百萬癱瘓患者帶來了希望，尤其是由于中風或者其他物理性創傷所導致的身體癱瘓現象。

研究人員將一組嬰兒阿司匹林大小的電極植入患者大腦運動皮質，在這里96個頭發般纖細的電極能夠獲得大腦信號，并將大腦信號發送到頭皮頂部一個便士大小的盒子。這個盒子是一種信號發射器，能夠中繼大腦信號傳送至計算機，從而控制機械手臂。

唐納休指出，每個神經元就像是一個無線電廣播塔，能夠釋放信號產生一種圖案模式。計算機通過一定的軟件運算法則可以將這種圖案模式轉化為控制機械手臂向左或者向右的指令。

下一步將裝配“腦門系統”至患者可以穿戴的義肢，研究人員將他們最新研發的系統與研制起搏器和深度大腦刺激器(目前用于帕金森氏癥患者治療)的工程學和神經科學進行了對比，起初該系統裝置處于實驗狀態，且成本昂貴，但目前這些裝置已非常普通，人們能夠承擔。

霍茲博格說：“毫無疑問地講這種裝置是非常成功的，它能夠讓那些迫切需要的群體經濟能力承擔得起。”

慕尼黑工業大學、德國航空宇宙中心仿生機械和機械認知實驗室主管帕特里克-凡-德-斯馬特(Patrick van der Smagt)稱，腦門系統將獲得關于機器人能力的新的理解認識。我們開始理解人體肌肉性質，我們希望使用這個系統裝置更有效、更安全地理解如何建造未來機器人。