在现实生活中，科学家们也在进行着不懈的努力——当然，目标很现实：让瘫痪者们重新行走。早在2008年，科学家们已经成功让猴子通过意念操控机械臂，而近日发表在》自然》杂志上的研究则宣布：瑞士科学家研发出了一种脑部植入装置（“神经义肢介面”），成功帮助两只脊髓受伤的猴子移动了腿部，成功走路。

科学家们希望，在未来10年之内，就可以将此装置用于人体治疗，帮助瘫痪的病患恢复行动能力。综合/冷泉 图/Snowy

成为“阿凡达”战士的第一步

对于那些不幸截肢的残疾人来说，目前最好的补救方式就是通过安装固定的假肢，作为支撑。那么有没有可能，有一天，人类也可以通过意念操纵机械手或机械脚呢？

用意念控制机械手，在理论上是完全可行的——既然肌肉的运动要受到脑信号的指挥，那么如果能把这些信号“提取”出来，用于控制机器，不就可以了吗？

当然，前提是我们需要知道，控制某个动作的脑信号究竟只来自某个特定的神经细胞，抑或来自许多神经细胞的协同活动？

如果是前者的话，那么要找到这样的细胞，可谓是大海捞针。所幸，现实是后者。毕竟“单丝不成线”，一个神经细胞几乎不可能具有这么强大的能力。美国杜克大学的尼可莱利斯教授发现，这些组合起来的神经细胞可能参与各种各样的动作，究竟会做出哪个动作，就必须通过分析搜集到的神经信号来确定。

尼可莱利斯给参加实验的猴子戴上电极帽，电极帽的微丝插入猴脑内2毫米深，像一根根天线那样可以接收1～4个神经细胞的信号。当猴子想要移动屏幕上的光标时，电极会记录下信号，并传入电脑，然后研究人员再将这些信号输入到计算机里进行处理，以找出这些信号和操纵杆运动之间的关系。

当计算机完成了这样的分析后，研究人员就用脑信号，而不是用操纵杆的输出信号去移动光标了。不久以后，猴子也发现它根本不用动手，只要想想就可以移动屏幕上的光标。研究人员还会采取奖励措施，如果光标移动正确，猴子就会得到果汁，这样猴子用意念来移动光标就越来越熟练。

自然，既然猴子的脑信号能够指挥光标，那么它应该也可以操纵机器。

2008年1月10日，尼科莱利斯实验室的猴子成功了：它用意念驱动了一台远在日本京都的机器人“计算的脑”稳步行走。

在正式做实验的那一天，记录到的数据通过高速互联网源源不断地输送到半个地球之外的“计算的脑”，而机器人腿的活动情形又送回到猴子面前的一块屏幕上给它看。如果它能够让机器人的关节活动和自己的相应关节的活动同步，就给它奖励。当猴子迈步走的时候，“计算的脑”真的也迈开了同样的步伐！尼科莱利斯认为：“脑把机器人也当作了自己身体的一部分。它在运动皮层的不同区域建立起机器人的代表区。”也就是说，让机器人运动的命令就是从这些区域发出来的。

让大脑的信号绕过脊髓直达肌肉

上述实验所指向的未来，是给那些已经实际失去了部分肢体的截瘫残疾者带来新的希望。而在瘫痪者的群体里，还有一大类，是那些因为脊髓损伤而导致的，这些人的肢体本身是完整的，只是无法动弹。

这就说到了文章开头在《自然》杂志上发表的另一项新研究成果了——瑞士科学家研发出的一种脑部植入装置“神经义肢介面”，该装置由瑞士洛桑联邦理工学院带领国际研究团队研发，团队由神经科学家格雷戈勒库尔领导。

正常人的行走动作，是通过大脑和脊髓中神经元之间的复杂相互作用实现的，从大脑运动皮质发出的电信号，通过脊髓传播到下方的腰部区域，在那里，它们激活运动神经元，让人迈步行走。在脊髓受损的情况下，信号无法传递，腿脚也就无法挪动。

“神经义肢介面”则承担了一座桥梁的作用。该科研团队将“神经义肢介面”植入两只猴子的大脑，该介面充当了大脑与脊椎之间的无线连接装置，能解码脑部运动皮层移动腿部的讯号，并将该脑波讯号及时发送至腰椎区域，刺激它们的腿部肌肉行走。

在实验中，当开关开启时，猴脑中的电极阵列迅速记录下猴子脑部的神经信号，并将其无线传输到附近的电脑中，电脑分析出猴子的运动意图后，再把信号发送给末端脊髓内的电刺激装置，给予脊髓特定的刺激，让其下肢做出正确的动作。

效果非常明显：仅仅在一周之内，其中一只猴子的腿部已有部分恢复，能在跑步机和地面上走路；另一只则在大约两周后，恢复至同样程度。更让人感到振奋的是：这项装置不仅可以帮助人类再度行走，长期使用，还有可能帮助受损的神经回路再生。

不过，该装置目前还有许多限制，目前讯号只能单向传递，感觉无法传回脑部，库尔蒂纳指出，可能还需要很多年的时间才能将该研究成果用于人体治疗，但希望已经很大。