醫療黑科技  三百零六章 人造神經系統

類別: 都市 | 都市生活 | 醫療黑科技 | 顧屈   作者:顧屈  書名:醫療黑科技  更新時間:2021-02-06
 
“目前這款仿生義肢的外觀基本上是定型了,以嘉教授的共聚物薄膜為皮,金屬合金為骨,中間則填充一些生物材料以及人工筋膜和人工韌帶、屈肌。”

“不過最重要的神經系統接駁問題,暫時還沒有攻克,現在這款仿生義肢在用機械動力和軟件編程控制的情況下,可以做到流暢的梳頭、握杯子、使用碗筷等等較為簡單的工作。”

“在設計性能上,其實這款仿生義肢是完全可以做到原裝手臂的所有功能的,但是需要通過神經連接,讓中樞神經將仿生手臂當成原裝手臂,才可以做到如臂揮使。”

“重點就是神經接駁問題,需要模擬出一套完整的四肢神經系統,并且與人體的中樞神經連接,還要做到不出任何錯,這非常的困難。”

“但是又不得不這么做,除非可以做到醫學界提出的意識連接,通過腦控來操作,不然只有神經元連接可以做到讓仿生義肢靈活使用。”

如何在人體上安裝機械手臂,并且能做到如同原裝手臂一樣的功能性,一直都是醫學界的一大研究重點。

很早之前,就有科學家提出了意識操控的研究方向,并且全球不少科研團隊也在踐行這一想法。

美國一家研究所甚至做出了一種穿戴在頭上的腦電波操控設備,這種設備可以將人的腦電波轉化為電信號,借此來操控安裝在身體上的機械臂。

但是這種腦控機械臂只能試用幾十秒,就無法正確接收腦電波信號了,而且這種設備還有一大弊端,那就是腦電波信號是需要時間反應的。

打個比方,你要先想象自己要伸出大拇指,然后這段腦電波轉化為電信號,機械臂接收到信號了,才會伸出大拇指。

這是一種脫褲子放屁的做法。

腦控技術和腦控設備在可預見的未來更適合的方向是用來操控電子產品,而不是用來操控身體上的某種仿生假體。

想要做到控制外接的義體設備,最好的方法還是直接通過人體的神經系統連接來進行操作。

人體的神經元是很復雜的一套體系,在操控人體各器官和部位上有獨到之處。

人體的很多反應,大部分都是下意識進行的,并非經過大腦的思考之后才會行動。

比如在遇到危險的時候,下意識會用手臂擋住臉部。

拿東西的時候會下意識的用力握緊。

打字的時候也會有肌肉記憶,根本不需要特意在心里去想要伸哪個手指,按哪個鍵,只憑借本能就可以做到。

而這一切都是由人體的神經系統和中樞神經控制的。

當然了,一些有意識的行為指令,比如身上癢了想要伸手撓一下,這些動作行為也是由大腦向中樞神經傳遞指令,然后中樞神經再指揮手部的神經進行反應。

小到動一下手指,大到做一些高難度的極限動作,人體的一切行為,都無法繞過神經系統。

只有將仿生義肢和人體的神經系統連接到一起,讓大腦以及中樞神經認為這只仿生義肢就是自己的原裝手臂,才能做到這些神經反應。

但是神經元模擬和接駁可不是一件簡單的事情,目前醫學界嘗試了很多年,也還沒做到可以制造出完美的人造手臂神經系統,更別提和中樞神經接駁了。

不過別人不行,不代表陳長安不行。

“李教授,我今兒個來找你,不就是給你送幫手來了嘛!”

陳長安笑著招招手,將傅怡推到了李云彤的面前說道:“傅怡可是人體神經學方面的專家,我們的視覺假體裝置的視神經連接問題就是她搞定的。”

傅怡在神經學領域確實還是有一手的,不過想光憑借她以及她手底下的神經研究團隊來攻克比眼神經復雜的多的手臂神經系統,顯然是不現實的。

陳長安稍微捧了傅怡幾句后,才補充道:“當然,我也會參與這次的人造神經系統的相關原發工作中來,希望可以盡快攻克這一難題。”

李云彤眉眼一彎,笑意盈盈的說道:“就等您這句話了,陳總的科研實力我可是早就有所耳聞了,公司的同事沒一個不夸獎您的,期待您可以幫我們解決這個困擾許久的難題。”

陳長安點點頭,伸手摸了摸下巴,思索了一番后說道:“其實我已經有所眉目了。”

“首先是觸覺系統,其實可以用一種觸覺感知元件來代替,這是一種獨特的電子元件,它利用敏感的電子材料制成,可以被拉伸,能夠感受到微小的壓力帶來的電流變化。”

“只要有物體對手臂上的觸覺傳感器施加微小的壓力增量,那電子神經元就會將傳感器信號轉換為生物信號,通過人造的神經管道,傳輸到中樞神經中。”

“至于溫度感知,也是同理,只需要在觸覺傳感器中增加溫度感知的區塊就行。”

“最重要的傳導系統,其實也可以通過研究正常人肢體上不同手指對應的肌肉點,通過感知他們的運動,來收集手部神經系統的生物信號數據,然后用電信號來進行模擬。”

“只要模擬出來的信號足夠一致,使得大腦已經默認手指長在了手臂上,從而刺激大腦神經,讓人產生相應的真實感,那么仿生義肢上的手指自然能被完美操縱。”

其實人手臂和手指能做的功能性動作并不復雜,無非就是彎、伸、屈。握。扭動,以及發力等幾個作用點而已,需要收集的數據量并不龐大。

只要搞懂了這幾種動作的神經信號構成,再將義肢與人體神經連接在一起,當神經傳遞信號過來的時候,義肢自然就能根據這些信號,來做出對應的反應。

打個比方,中樞神經向手臂發送了一個握緊物品的指令,然后神經將這個信號傳遞到連接著的義肢上,義肢上的人造神經元因為儲存了對應信號代表的含義,瞬間就理解了意思,并且行動了起來。

整套人造神經系統都是通過人體的生物信號和電信號進行信息傳遞,基本沒有任何延遲,完全可以做到下意識反應。

這樣一套人造神經系統說起來好像感覺很簡單,但是其中的復雜原理特別的多,不是三言兩語可以說的清楚的。

但是,再復雜,在擁有完整技術的陳長安眼里,都不是問題,只需要花費足夠的時間,他絕對可以制造出這套人造神經系統!

只要搞定了神經系統,那么仿生義肢的項目就基本上成功了90!剩下的就是一些收尾調試工作了!

“李教授,給我半年時間,應該差不多就能搞定這套人造神經系統了!”陳長安看著李云彤,信心滿滿的夸下了海口。

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