第7章 自我控制--回顧初期的腦機介面
生物回饋的新紀元
1960年中期奧爾茲博士夫婦, 觀察獎賞-愉悅系統的實驗,這個巧妙的正面廻路會增加神經元的觸發率。費茲的研究發現, 非人類靈長動物和人一樣, 都能學會自主控制M1個別神經元的觸發。
要讓心靈與肉體脫鉤, 不是不可能的
費茲和費諾基歐決定要找出這些現象的成因, 設計的實驗讓皮質神經元活動與周邊肌肉收縮脫鉤。而且發現皮質功能不是就這麼定域化和預先決定的。
施密特宣言: 替重度殘障者設計新世代義肢
1980年施密特發表於"生物醫學工程年鑑"的論文中, 宣告要創造一個新領域。要替重度殘障者設計出能重拾活動的新世代義肢。經過20年的研究我們有機會完成他的夢想。
為閉鎖症患者帶來希望
1998年科學家甘乃迺, 在一名閉鎖症患者在皮質植入電極, 經由這根圓錐電極, 讓這名病患可以移動電腦游標。一年後包默的報告閉鎖症患者可以操控電腦輔助拼字系統, 可以寫信和外界溝通。
到底要多少神經元才足夠?
韋斯伯格創造出一項新的分析方法, 稱為神經元遞減曲線。90個以上接近極大值, 在60到40 個神經元間可以預測動作, 20以下時表現就會快速下降。
奧蘿拉手腦並用, 成就非凡
杜克大學勒修在海格的協下, 研發高密度微電極陣列。可監測512個微電極, 同時監測2048個獨立神經元。奧蘿拉的實驗證明: 非人類的靈長類動物, 也能自主選擇讓"擁有自主運動意向的腦部活動"與"這些意向變成身體肌肉動作的轉譯過程"脫鉤。
每個神經元皆擔負多重任務
在奧蘿拉腦中, 沒有任何的標誌可以讓我們嚴格且明確的, 幫不同的運動功能定域。特化現象雖然明顯, 但共用程度也很高。
神奇的第三種皮質神經元
有一群皮質神經元, 唯有在奧蘿拉動用自身肢體來運動時, 才會觸發。有一種相當大的是在肢體和機械臂時都會觸發。但是第三種唯獨在奧蘿拉驅動腦機介面時瘋狂觸發。這種神經元在整個大腦皮質裡都找得到。
神經義肢之夢, 觸手可及
奧蘿拉在這些經典實驗中英勇的表現, 其實製造了一股獨特的匯集: 將不受重視的科學邊緣夢想快要遺忘近兩百年的目標, 給匯集起來。證明了: 要重塑唯有靈長類腦袋才能創造的自我模型, 是有可能辦到的。
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