意大利专家发明可用大脑控制的电脑手

据《大众科学》3月7日报道，2005年10月，媒体对世界第一个用大脑控制的仿生肢进行了报道，那是一种造价数百万美元的假肢，由芝加哥康复中心的科学家研制。现在，科学家又发明出“电脑手”，是一种由大脑控制的机械手，甚至手指都有真实的感觉。
 
由意大利比萨的圣安娜高等学院的生物与医学机器人教授保罗·达里罗领导的一个欧洲科学家小组向外界宣布，他们已经发明出第一个由大脑控制的机械手。被称为“电脑手”的这个金属手融合了史无前例的机械灵活性和一个精密复杂的电脑系统，这一系统可以将佩戴者的大脑信号转变成动力；使用者可以移动假手并感觉到它的活动，一切就像真的一样。

达里罗和他的研究小组预计今年在患者身上对“电脑手”进行测试，测试阶段的主要目的是设法完善传感界面。这个传感界面由一个微处理器、电极和一个植入佩戴者手臂下端的一个遥感系统组成，充当人机翻译器的角色，能够翻译和传送往来于假手与患者中枢神经系统的电信号。为了达到这个目的，研究小组已经发明了相关电极——可以记录神经细胞的电信号，并刺激佩戴者细胞提供感觉回馈。目前的系统只能完成一半的工作：可以记录电信号，但不能将数据传回大脑。

除了与使用者的身体进行感觉交流外，“电脑手”也实现了很多机械方面的进步，例如5个手指可以独立活动。每个手指中的一个直流发动机能够让机械手在16度内自由活动(人手的活动范围在22度之间)。每一个发动机将拉动一个由特氟纶绝缘材料包裹的电缆。这些电缆模仿手指中的腱和肌肉，让它们能够弯曲，例如达到可以抓握咖啡杯的程度。利用植入手指表面的压力传感器，机械手可以拿起细小的物体，而不会把它们捏碎。

研制“电脑手”的主要目的是让患者感到他们重新拥有了上肢，为了设计一款功能完善的假手，达到与佩戴着完美的同步效果，工程师正细心研究美学。工程负责人露西娅·贝科卡表示：“患者对我们说，使用市场上销售的折叠式机械手让他们感到难为情”。基于这个原因，整个机械手将使用装饰性的硅树脂手套进行包装，让它看起来更像真手，手指甲当然也是必不可少的。目的就是“让患者感觉更自然，不会觉得身体上又多出某个外来的东西”。

很明显，这种技术还没有达到科幻电影描述的那种程度。在影片《星球大战》中，卢克·天行者的手被砍掉后，可以到机器人部门更换一个完美无缺的替代品。贝科卡表示，“电脑手”投放市场还需要5到8年时间，但她相信人类离“星球大战”的时代已经不远了。贝科卡说：“利用更小的发动机和更先进的传感器，人类在不久的将来还将取得更大的进步。”