news365.com.cn 2008-06-23 作者:姚国庆 来源:新民晚报
今年1月的一天,在日本京都计算机神经实验室里,身高同真人相仿的机器人希皮在一台跑步机上行走。动作灵巧的机器人如今已不足为奇,可是希皮的行走却有着非同寻常的意义。因为操纵希皮行走的是一只小猴的大脑,此刻这只体重仅5000克的小猴正在美国北卡罗来纳州杜克大学的另一台跑步机上行走呢!这是人类首次成功地利用生物大脑驱动机器人行走。早在2003年这个试验小组曾证明猴子可以凭意念来使机械臂伸缩。
科学家在小猴大脑主管腿部运动的皮质区域植入了感应电极,通过它记录了小猴大脑神经元在行走时的活动。实验显示,当小猴踝节、膝盖和臀部运动时,一些神经元处于活跃状态;而当脚着地时另一些神经元有所反应;还有的神经元是随着腿运动被激发的。科学家用高速相机拍摄了小猴行走时的动作,把大脑活动图谱和腿部运动分解图作比对后,科学家将信息数据合成了机器人希皮能读懂的计算机数码语言。
就这样,小猴在美国行走时的动作和大脑信号被收集输入电脑并经互联网传送到日本,机器人得到指令后便开始行走了。小猴跑步机前面安装了大液晶显示屏,试验中小猴可以看见希皮和它一起走动。聪明的小猴吃了几块甜点心很顺利地配合科学家进行试验。当试验一小时后,科学家同小猴开了一个玩笑,他们突然关掉了跑步机并注视着小猴看它如何反应。小猴在跑步机遽然停止的一刹那间,眼神盯住了机器人希皮,它在看希皮有什么反应呢!试验表明,生物神经信号是非常强大的,小猴停止走动后,它的大脑信号让希皮继续行走了整整三分钟。
两地实验室里同时响起了欢呼声,一位科学家兴奋地宣称:“这是机器人的一小步,却是人类的一大步。”下一步他们计划让猴子驱动机器人在房间里行走,还要争取早日展示人脑操纵体外活动肢的实验。显而易见,这项试验给因为种种原因而丧失行走能力的人们带来了希望。科学家相信,最终一定可以找到一种安全的方法把电极植入人脑,一旦技术成熟,残疾人将告别轮椅,借助灵活轻便的机械肢和正常人一样随心所欲地走路。