『大脑之门』催生全球首例仿生人
25岁的马修•纳戈尔(Matt Nagke)是不幸的，在5年前的一次事故中，他的脊髓严重受损，以致于身体从颈部以下全部瘫痪。这意味着马修从此要在轮椅上生活一辈子，对于一个正值青春年华的生命而言，这无异于被命运无情地判了“死刑”。但是马修又是非常幸运的，因为神经生物学家发明了一种仿生装置打开了他的“大脑之门”——通过在其大脑植入电极，马修只需通过意念，便可自主完成许多动作，如收发电邮、玩电脑游戏、更换电视频道等。马修因此成为全球首例仿生人，《自然》杂志近期报道了这项成果。神经学家们希望这种先进技术在不久的将来能在瘫痪患者中普及，显著改善患者的生活质量。
人脑与电脑的完美结合
据“大脑之门(Brain gate)”系统研究的负责人之一、美国布朗大学神经技术专家约翰•唐纳休(John Donoghue)介绍，研究人员将总共含100枚比头发丝还细、长1毫米的电子传感器(电极)植入马修的大脑运动皮层的控制区域。很多瘫痪患者大脑这部分区域的神经细胞功能虽然始终存在，但是动作执行的反馈功能受损。大脑植入电极之后，马修如果想动一动他的机械臂，传感器就能够读出大脑神经细胞传递出的意念，记录信号后传输到镶嵌在他头皮内的一块一英寸大小的钛基座上，然后传输至体外的一台电脑，经过电脑程序的转译破解，转换成可执行的动作指令，这样马修就可以移动机械臂了。这些操作并不是很困难，通过一段时间的学习和训练，患者能够很容易地掌握肢体移动以及收发邮件等一些曾经对瘫痪病人来说是“不可思议”的动作。
, http://www.100md.com
从2004年起，马修就参与了这项试验，并且系统运行非常成功。当然，马修是研究中的幸运儿。这项试验还纳入了一位55岁的同样是脊柱受伤的志愿者，但效果没有马修的明显。在电极植入的11个月后，“大脑之门”系统便无法接收到该志愿者大脑传递的信号了。研究人员目前仍在对此进行研究。
马修虽然不是最先接受大脑植入物的患者，但却是最成功的。此前一些把人脑和电脑联系起来的尝试只取得有限的成功，患者只能左右移动光标，而且操作起来较慢，也很费力。科学家还尝试过把电极植入头皮的技术试验，但这些都需要患者进行几个月的训练才能真正灵活使用。
“大脑之门”的不断改良
由于“大脑之门”系统目前只能让患者完成一些基本的移动动作，而且还必须依靠脑部外联设备进行，这对于许多年轻的瘫痪患者而言，一生中几十年都是如此度过将非常的难熬。同时，植入的电极容易引发炎症和感染。这些都可能限制了“大脑之门”系统的应用。
, 百拇医药
唐纳休教授表示，从长远角度来看，应该把连接于患者头部和大量电子元件的笨重电缆去掉。设备小型化将使得植入大脑的装置更小，头盖骨可以完全将其掩盖，如同心脏起搏器一样。这样，信号可以从大脑无线传输到处理器，使电脑、机械臂和其他设备开始运转，这样的改良或许可以替代电极移植。
假以时日，实现“仿生”目标
“我们下一步的研究目标，是要为瘫痪患者制造一个能够自主运用、无需移植、高敏感性的高效交流工具，而且这个设备能够终生应用。”正在着手研究第二代“大脑之门”的负责人奎师那•赦诺(Krishna Shenoy)表示。
赦诺及其同事将“大脑之门”系统植入恒河猴的脑中。恒河猴的神经系统与人类非常相似，这也使之成为医学研究中常选用的实验动物之一。研究人员改变电极植入恒河猴脑部的位置，探索在哪一部位定位时能使外联计算机上的鼠标标识快速到达目标，而不是看着它缓慢地在屏幕上移动。若这项研究结果也适用于人体，赦诺推测将来“大脑之门”的运行速度按字母输入计数，可以达到平均每分钟打15个单词。由于恒河猴与人类有太多相似之处，赦诺认为人类要达到这个目标并不遥远。
有英国学者称“大脑之门”在马修身上获得的成功具有里程碑意义，将会为因车祸、中风、肌无力、运动神经元疾病致残的数十万患者带来康复希望。但是，“肢体健全者成为仿生人”的梦想仍旧要假以时日。研究人员解释说，因为涉及到复杂的外科移植手术，这项研究仍然有许多困难需要克服。唐纳休教授说，如果“仿生人”技术是上帝赐予瘫痪患者的礼物，那么外科医生就必须要有能力承担起修补大脑的责任。
医药经济报2006年 医院周刊第28期, 百拇医药(董欢霁)
人脑与电脑的完美结合
据“大脑之门(Brain gate)”系统研究的负责人之一、美国布朗大学神经技术专家约翰•唐纳休(John Donoghue)介绍，研究人员将总共含100枚比头发丝还细、长1毫米的电子传感器(电极)植入马修的大脑运动皮层的控制区域。很多瘫痪患者大脑这部分区域的神经细胞功能虽然始终存在，但是动作执行的反馈功能受损。大脑植入电极之后，马修如果想动一动他的机械臂，传感器就能够读出大脑神经细胞传递出的意念，记录信号后传输到镶嵌在他头皮内的一块一英寸大小的钛基座上，然后传输至体外的一台电脑，经过电脑程序的转译破解，转换成可执行的动作指令，这样马修就可以移动机械臂了。这些操作并不是很困难，通过一段时间的学习和训练，患者能够很容易地掌握肢体移动以及收发邮件等一些曾经对瘫痪病人来说是“不可思议”的动作。
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从2004年起，马修就参与了这项试验，并且系统运行非常成功。当然，马修是研究中的幸运儿。这项试验还纳入了一位55岁的同样是脊柱受伤的志愿者，但效果没有马修的明显。在电极植入的11个月后，“大脑之门”系统便无法接收到该志愿者大脑传递的信号了。研究人员目前仍在对此进行研究。
马修虽然不是最先接受大脑植入物的患者，但却是最成功的。此前一些把人脑和电脑联系起来的尝试只取得有限的成功，患者只能左右移动光标，而且操作起来较慢，也很费力。科学家还尝试过把电极植入头皮的技术试验，但这些都需要患者进行几个月的训练才能真正灵活使用。
“大脑之门”的不断改良
由于“大脑之门”系统目前只能让患者完成一些基本的移动动作，而且还必须依靠脑部外联设备进行，这对于许多年轻的瘫痪患者而言，一生中几十年都是如此度过将非常的难熬。同时，植入的电极容易引发炎症和感染。这些都可能限制了“大脑之门”系统的应用。
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唐纳休教授表示，从长远角度来看，应该把连接于患者头部和大量电子元件的笨重电缆去掉。设备小型化将使得植入大脑的装置更小，头盖骨可以完全将其掩盖，如同心脏起搏器一样。这样，信号可以从大脑无线传输到处理器，使电脑、机械臂和其他设备开始运转，这样的改良或许可以替代电极移植。
假以时日，实现“仿生”目标
“我们下一步的研究目标，是要为瘫痪患者制造一个能够自主运用、无需移植、高敏感性的高效交流工具，而且这个设备能够终生应用。”正在着手研究第二代“大脑之门”的负责人奎师那•赦诺(Krishna Shenoy)表示。
赦诺及其同事将“大脑之门”系统植入恒河猴的脑中。恒河猴的神经系统与人类非常相似，这也使之成为医学研究中常选用的实验动物之一。研究人员改变电极植入恒河猴脑部的位置，探索在哪一部位定位时能使外联计算机上的鼠标标识快速到达目标，而不是看着它缓慢地在屏幕上移动。若这项研究结果也适用于人体，赦诺推测将来“大脑之门”的运行速度按字母输入计数，可以达到平均每分钟打15个单词。由于恒河猴与人类有太多相似之处，赦诺认为人类要达到这个目标并不遥远。
有英国学者称“大脑之门”在马修身上获得的成功具有里程碑意义，将会为因车祸、中风、肌无力、运动神经元疾病致残的数十万患者带来康复希望。但是，“肢体健全者成为仿生人”的梦想仍旧要假以时日。研究人员解释说，因为涉及到复杂的外科移植手术，这项研究仍然有许多困难需要克服。唐纳休教授说，如果“仿生人”技术是上帝赐予瘫痪患者的礼物，那么外科医生就必须要有能力承担起修补大脑的责任。
医药经济报2006年 医院周刊第28期, 百拇医药(董欢霁)