从智能假肢看生物技术 姓名:韦霞杰学号:15307130416 21世纪以来,生物技术一直在飞速发展。生物技术也不断渗入我们生活的 方方面面,接下来我想谈谈生物技术在医疗方面给人类的日常行动带来的巨大帮 目前,康复机器人已经成为国际机器人领域的一个研究热点。由于战争、疾 病、工伤、交通事故及意外伤害等原因,致使数以百万的人失去下肢,人们迫切 希望通过假肢恢复截肢者的行走功能,因此在康复机器人的家族中,假肢技术的 研究开展的最早,产品也发展的较为完善。20世纪90年代曾流行过一种智能假 肢,利用了微处理控制,可以根据外界环境的变化来自动调整自身的参数,从而 在很大程度上改善了患者使用传统假肢不灵活的毛病。然而,这种假肢不能算真 正意义上的“智能”。 智能”应该体现在使用者的人为控制上,并非仅仅针对外加环境进行调整 经过不断地科学研究,近年来科学家们研究出了一种真正意义上的智能假肢,这 种假肢不依靠电机工作,不仅仅依靠外部对其进行调控,而是由使用者的大脑控 制。此前,科学家们发现,在截肢手术后,被截断的肢体上的神经在相对较短的 段时间里仍然保持健康状态。他们正是根据这一发现开始尝试这种新的手术方 法。美国西北大学科学近年来一直致力于研究这种智能假肢技术,内特·布德森 是硏究团队成员之一,他解释说,“如果你能够将截肢上的神经移植到健康的肌 肉上去,那么你就可能增强用来控制肢体的大脑信号。我们就是利用那些信号来 控制假肢的。”根据这样的技术创想,后来的确有人发明了智能假肢,又被称作 神经义肢,指医生们利用现代生物电子学技术为患者把人体神经系统与照相机 话筒、马达之类的装置连接起来以嵌入和听从大脑指令的方式替代这个人群的躯 体部分缺失或损毁的人工装置。 的确,这种把假肢与人的大脑结合,让人脑来控制假肢就像控制自己原来的 肢体的技术听起来让人觉得匪夷所思,我们都知道肌肉收缩时会释放出一股电脉 冲,虽然从宏观上看起来很弱但是强度足以被贴在皮肤上的电极感应到,截肢者 残臂内的神经仍能传递来自大脑的信号,这种信号通过转换就可以成为装在义肢 里面的电脑的信号来源。为此,科学家们就开发了一项新的生物技术,把被切断 的神经从原来的肢体损毁处移走,转接到有适当的信号放大功效的其他健康肌肉 中。接上义肢的人在大脑中可 认为自己的肢体仍是完好的, 当他想要进行某种活动时,神 经冲动从他的大脑中急速传出, 被白塑料罩中的电极传感器接 收并转换成让马达发动的信号, 于是智能假肢的就可以按照大 脑的指示进行活动。这种利用从智能假肢看生物技术 姓名：韦霞杰 学号：15307130416 21 世纪以来，生物技术一直在飞速发展。生物技术也不断渗入我们生活的 方方面面，接下来我想谈谈生物技术在医疗方面给人类的日常行动带来的巨大帮 助。 目前，康复机器人已经成为国际机器人领域的一个研究热点。由于战争、疾 病、工伤、交通事故及意外伤害等原因，致使数以百万的人失去下肢，人们迫切 希望通过假肢恢复截肢者的行走功能，因此在康复机器人的家族中，假肢技术的 研究开展的最早，产品也发展的较为完善。20 世纪 90 年代曾流行过一种智能假 肢，利用了微处理控制，可以根据外界环境的变化来自动调整自身的参数，从而 在很大程度上改善了患者使用传统假肢不灵活的毛病。然而，这种假肢不能算真 正意义上的“智能”。 “智能”应该体现在使用者的人为控制上，并非仅仅针对外加环境进行调整， 经过不断地科学研究，近年来科学家们研究出了一种真正意义上的智能假肢，这 种假肢不依靠电机工作，不仅仅依靠外部对其进行调控，而是由使用者的大脑控 制。此前，科学家们发现，在截肢手术后，被截断的肢体上的神经在相对较短的 一段时间里仍然保持健康状态。他们正是根据这一发现开始尝试这种新的手术方 法。美国西北大学科学近年来一直致力于研究这种智能假肢技术，内特·布德森 是研究团队成员之一，他解释说，“如果你能够将截肢上的神经移植到健康的肌 肉上去，那么你就可能增强用来控制肢体的大脑信号。我们就是利用那些信号来 控制假肢的。”根据这样的技术创想，后来的确有人发明了智能假肢，又被称作 神经义肢，指医生们利用现代生物电子学技术为患者把人体神经系统与照相机、 话筒、马达之类的装置连接起来以嵌入和听从大脑指令的方式替代这个人群的躯 体部分缺失或损毁的人工装置。 的确，这种把假肢与人的大脑结合，让人脑来控制假肢就像控制自己原来的 肢体的技术听起来让人觉得匪夷所思，我们都知道肌肉收缩时会释放出一股电脉 冲，虽然从宏观上看起来很弱但是强度足以被贴在皮肤上的电极感应到，截肢者 残臂内的神经仍能传递来自大脑的信号，这种信号通过转换就可以成为装在义肢 里面的电脑的信号来源。为此，科学家们就开发了一项新的生物技术，把被切断 的神经从原来的肢体损毁处移走，转接到有适当的信号放大功效的其他健康肌肉 中。接上义肢的人在大脑中可 认为自己的肢体仍是完好的， 当他想要进行某种活动时，神 经冲动从他的大脑中急速传出， 被白塑料罩中的电极传感器接 收并转换成让马达发动的信号， 于是智能假肢的就可以按照大 脑的指示进行活动。这种利用