用“意识”端起咖啡杯
2012-04-29江蓓
百科知识 2012年16期
江蓓

凯西在15年前由于中风损伤了脑干,从此瘫痪并且失去了言语能力。神经外科医生在她大脑的运动皮层中植入了一个记录芯片,芯片上有大概100个发丝般细小的电极,用来记录大脑发出的带有运动意愿的信号,信号传导至机械手臂就可做出凯西想要的动作。通过这次实验性的治疗,凯西在15年里第一次可以抬起“手臂”,端起一杯咖啡品尝。这对于那些由于残疾而无法正常生活的人来说,无疑具有划时代的意义。
对于凯西的治疗只是“开启大脑之门”临床研究工作的一部分。这项研究由布朗脑科学院的主任约翰?多诺霍(John Donoghue)主持。他的团队先前已经报道了一项实验,这项实验中的参与者可以通过意识控制来移动电脑屏幕上的光标。而此次让患者移动机械手臂,并抓取现实中的物体,是将意识控制的运动由二维世界转向了三维的现实世界中。多诺霍称:“从二维到三维的转变是巨大的进步,这可不是仅仅是增加了一个维度这么简单。”
机械手臂是如何动起来的
用自己的意识对肢体进行控制的过程,远比我们一般人想象的要复杂。当我们想命令肢体做出一个动作时,我们大脑皮层的运动中枢会发出电信号,这种复杂的信号,经过遍布全身的神经纤维的传导到达执行命令的运动组织——肌肉和骨骼,然后通过不同肌肉和骨骼的协调运动达到我们想要的运动效果。瘫痪病人有可能是大脑中跟运动有关的中枢受损(如上文中的凯西),也可能是运动信号的传导纤维受损,如脊柱受到剧烈撞击引起的瘫痪(神经纤维要经过脊柱)。……
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