Duang！用头盔控制义肢！

医疗健康 2015-04-02 12:47 来源：奇点网

2015

04/02

12:47

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休斯顿大学研究人员近日开发出一种新算法，让一位右手被截肢的男子用意念控制仿生手重新抓起物品。虽然近几年已经有类似技术出现，不过最新的这项研究是无创的，通过头皮脑电图来捕获大脑活动。

研究人员陆续开发出了几款用意念控制的义肢，为截肢者带来了希望。其中，有些产品需要手术植入电极，有些利用肌肉电信号（肌电控制）。

但休斯顿大学大学工程师、神经学家乔斯·维达（Jose Luis Contreras-Vidal）指出，这些方法都有各自的弊端。因为手术充满风险，尤其是神经外科手术。而肌电系统需要通过肌肉来捕获大脑活动，这就需要残端肌肉完好无损。

为避开这些弊端，休斯顿大学研究人员将64通道脑电图电极放到5位20多岁男女志愿者的头皮上，让他们分别抓取不同的物品：易拉罐、光盘、信用卡、硬币和螺丝刀。用手抓取这物种物品的方式是不同的，收集相关数据后用来开发一款软件，将神经活动解码为相应的肌肉运动信号。

然后，研究人员将头皮脑电图设备安装在一位56岁男子的头上。他的右手被截肢，并已安装了高科技仿生手。让其观察目标，并用意念控制仿生手，他可以能抓起各种物品，成功率高达80%。

维达称，从脑电图开始记录信号，到仿生手开始抓取物品，时间间隔为50毫秒至90毫秒，这意味着大脑在预测动作，而不是反射。

研究人员表示，这是全球首次使用基于脑电图的脑机接口（BMI）来控制多指仿生手抓取物品。维达称，利用该技术能开发出更高级的义肢设备。

此外，研究人员还表示，这项研究让人们对抓取神经系统科学有了新的认识，将来该技术还可能被应用于其他疾病患者，如中风和脊髓损伤。

虽然手术植入电极和肌电控制系统也能达到约80%的成功率，但维达表示，通过对算法进行优化，该项技术的成功率可达到100%。

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