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去年，布朗大學和哈佛大學的一組研究人員報告了一項名為“腦門”（Braingate）的研究，其中一名癱瘓婦女用機械手臂拿起一杯咖啡，並透過吸管從中飲用，這一動作由來自她運動皮層的電訊號控制。
在過去十年中，腦控介面取得了顯著進展。但在這項技術開始接近功能齊全的手臂或手的自然運動之前，還需要做更多的工作。一項旨在複製全方位運動——以及從思想行動的認知鏈——的研究合作已經開始，參與機構包括加州理工學院、約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室、南加州大學和蘭喬洛斯阿米戈斯國家康復中心。這些機構正在招募一些志願者，以安裝價值 50 萬美元的機械肢體。
目前的專案——由 DARPA 資助的“革命性義肢”計劃的一部分——旨在使機械肢體更像真實的肢體。電極將被植入後頂葉皮層——一組電極控制手的抓握，另一組控制伸展運動。這些植入物與 Braingate 中的植入物不同，Braingate 將電極放置在運動皮層中，訊號從運動皮層直接傳遞到脊髓，然後再到肢體。後頂葉皮層是更高級別認知的中心，抓握或伸展的初始意圖就起源於此。植入大腦後部的這個區域將允許動作的目標直接傳達給機械肢體，從而減少控制其運動所需的神經訊號數量。加州理工學院的研究人員還在研究一項技術，該技術將透過從肢體本身到體感皮層的感覺反饋來補充該系統，提供模擬觸覺的反饋，這是使機械手進行精細調整以實現正確定位和運動的必要條件。
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所有關於頂葉皮層訊號傳導的基礎研究都在加州理工學院進行，將透過使用迄今為止最先進的機械臂來實現，這是一種在應用物理實驗室開發的 22 自由度肢體——自由度是工程師的術語，在這種情況下，機器人可以使用工具、開啟晾衣夾、做出和平手勢或玩石頭、剪刀、布。“該肢體可以拿起晾衣夾並將它們放在杆子上，”領導加州理工學院該專案的神經科學家理查德·安德森說。“它幾乎可以做人類可以做的一切。”
圖片來源：約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室
