科學人(第208期/2019年06月號)
腦機介面重拾希望
新一代的腦機介面可讀取並執行癱瘓病人的意念,藉由機械手臂或電子設備完成病人長久以來的想望,例如舉杯暢飲。
撰文/安德森(Richard Andersen) 翻譯/謝伯讓
每次見到此景,我都會起雞皮疙瘩:癱瘓的受試者坐在輪椅上,以意念控制電腦或機械手臂。這是腦機介面(brain-machine interface)的功能展現。 2013年在我的實驗室中,21歲時受槍傷後便四肢癱瘓的索托(Erik Sorto)在無人協助下,只憑意念就可以自己喝到啤酒,這是他10多年來第一次辦到。腦機介面從他的高階皮質區送出神經訊號,接著機械手臂便能伸出,抓住並舉起酒瓶,再把酒瓶送到索托的嘴邊讓他啜飲。一年前我們團隊經由手術在索托的腦中植入電極,控制他腦中負責啟動肢體行動的神經訊號。我和實驗室同事驚歎地見證索托完成了看似簡單實際上卻困難無比的動作。 當人們看到這樣成功的案例,心中立即產生疑問:只憑意念如何控制機械義肢?每天我們不需深思就能移動四肢,而讓機器輕鬆完成這些動作就是所有先進腦機介面的目標。數十年來神經科學家試圖解碼那些啟動伸手取物的神經訊號,但一直無法精準讀取,於是科學家開始尋找新方法,希望能從腦中860億個神經元在溝通時傳送的電訊號看出端倪。現在,新一代的腦機介面前景看好,病患無論是想抓取杯子或走路,透過精準讀取病患腦中負責形成並啟