未来仿生义肢直接受控神经

http://www.sina.com.cn 2006年06月27日11:42 信息时报

休·德博士在调整“活动踝”，他自己亲自试用了这台智能装置。时报综合报道自从阿富汗战争和伊拉克战争爆发后，已经有超过370名美国士兵接受截肢手术。这一日益庞大的群体，逼迫美国政府不得不对义肢研究给予更多关注。因此，美国国防部高级研究计划署（DARPA）今年专门拨款4850万美元，资助两个弥补术项目的研究。DARPA希望这两个研究小组在未来两年内，能够设计出一种更结实、功能更健全的义肢；在未来4年内，能设计出一种直接受神经中枢控制的义肢。

　　技术趋近成熟只欠资金

　　弥补术改革家，美国麻省理工学院媒体实验室生物医学小组主管休·德博士说：“我们处在一个重要的历史时期，许多核心技术都接近完成。只要有足够的资金支持，就能获得戏剧性的革新。”休本人也安装了义肢。他十几岁的时候，在攀登冰崖的过程中，由于冻伤，膝盖以下截肢。

　　休·德博士领导的研究小组制造出了一种“活动踝”，内置一台发动机，可通过调整力量大小来完成跳跃等一系列动作。这种“活动踝”适用于膝下截肢人员，必须先在小腿的剩余肢体部分安装一个无线传感器，这个传感器能和“活动踝”的内置电脑联系，调整所需要的力。休亲自试验了这种装置，称感觉就像走在机场的传送带上。他说：“假如要投入批量生产，我将给它命名为‘弹弓’。”

　　美国伤兵装的是德国腿

　　目前，大部分美国伤兵安装的都是“电子腿”（C-leg），一种德国产的智能化义肢，内置传感器和微处理器，能使行走、站立、坐下最接近人体的自然状态。

　　仿生神经元已用于临床

　　学者们正在研制的下一代义肢，将安装比“电子腿”更多的传感器，将更接近于真的肢体。但是，只有当这些传感器能够与脊髓连接、与大脑“对话”的时候，它们才能真正发挥作用。

　　最接近于这一构想的是一种叫做“人造神经元”或“仿生神经元”的装置。“仿生神经元”是一种预装了电极的1厘米长的玻璃胶囊，由美国南加州大学阿尔弗雷德·E·曼恩学院研制成功，目前已经被用于临床。通常是植入瘫痪病人或关节炎病人的肌肉组织，通过电极刺激，重新激活其麻痹的组织。

　　目前，研究人员正在研制“仿生神经元二代”，将能够向肌肉发送指令，并处理肢体回馈的信息。

　　本版编译飙