新华网杭州８月２５日电（记者朱涵 张乐）通过人类大脑来控制复杂机械的运动将不仅仅存在于科幻电影中。在浙江大学医学院附属第二医院，一名癫痫患者在脑部植入电极后，能够通过意念指挥机械手，做出“剪刀、石头、布”的动作，可谓“心想事成”。
浙江大学的科学家们２５日宣布，他们在动物研究成果基础上，在中国实现了用人脑意念控制机械手完成较为复杂的肢体运动。
“这是中国脑机接口研究在运动功能重建应用上的重要进展，为肢体运动功能障碍患者带来新的希望。”浙江大学医学院附属第二医院神经科主任张建民教授表示。
浙江大学求是高等研究院郑筱祥教授介绍，人的大脑中上千亿个神经元通过发出微小的电脉冲相互交流，从而对人体的一举一动发号施令。“意念”指的就是人脑中产生的神经电信号。
“要实现意念控制，就要对人脑神经电信号进行采集和解码，将不同的电信号与动作一一对应。”郑筱祥说。
自愿接受本次“意念控制”实验的是一位癫痫患者。此前，这位患者由于频繁发病，用药效果不佳，需要在大脑运动区域内植入电极来监测并明确病灶部位，从而开展进一步治疗。在征得患者及家属同意，并经医院伦理委员会批准后，研究人员将监测的脑电分出一路连接至电信号分析仪。
“患者最初需要重复剪刀、石头、布三个动作，研究团队大量采集记录不同动作的信号模式，解码后再输入机械手，从而实现患者用意念控制机械手手指活动。”郑筱祥说。
记者在现场看到，当患者根据研究人员的提示做出“剪刀、石头、布”的手部动作后，机械手能够立即做出相同的动作。这使得人脑控制机械手的能力达到了手指关节水平。
“可以流畅地完成石头、剪刀、布三个较为复杂的手指动作，一般情况下，就可以满足日常生活的基本需求。”在解释为何要采取该游戏作为实验内容的原因时，张建民如是说。
不仅如此，机械手还能够进一步对患者动作进行“判断”，与患者“猜拳”——通过现场视频记者看到，当患者出拳头时，机械手聪明地给出了“布”的手势。
“目前脑机接口技术实现人脑意念控制动作准确率为８０％左右，研究人员认为该实验达到了这项技术的前沿水平。”郑筱祥说。
近年来，脑机接口技术迅速发展。浙江大学的郑筱祥团队从２００６年开始进行脑机接口技术研究，前期完成了大鼠意念压杆、猴子意念取食等动物实验，并在２０１２年实现猴子意念控制机械手完成“抓、握、钩、捏”的精细动作。
研究人员表示，这一技术从猴脑到人脑的跨步具有重大意义。郑筱祥认为，猴子等动物经过一定训练之后重复某一动作，大脑所受干扰相对较小，而人在重复进行一个动作时，会不由自主地受到周边环境、自我感觉、想象等多种因素的干扰，计算机对信号处理的复杂性也会大大增加。
“这项技术将令肢体瘫痪、截瘫、外伤截肢等多种涉及运动功能障碍的患者从中受益，帮助他们提高生活质量、重建肢体运动功能。”张建民表示，下一步，研究人员将进一步提升机械手抓握精细物体、不规则形状物体的准确度。
