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东南大学千里搭起“神经桥”
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东南大学千里搭起“神经桥”
南京蛤蟆动动腿 北京蛤蟆跟着动这一技术可以帮助肢残者恢复活动
2010-01-29
  王志功教授在实验成果发布会上阐述实验原理

  南京蛤蟆动动腿 北京蛤蟆跟着动

  这一技术可以帮助肢残者恢复活动

  通过脑后的触角,潘多拉星球上的纳美人就可以和胯下的“蝠鲼(读音:fú fèn )兽”心灵感应——影片《阿凡达》中的场景给人留下了深刻印象。东南大学的专家们更厉害,不借助触角,不借助声、光、电、机械等任何物理上的联系,就可以让远隔千里的两只蛤蟆互相感应。

  昨天下午,东南大学通过视频和现场讲解的方式,向媒体再现了8天前的这个实验。

  实验

  这边蛤蟆腿一动,那边蛤蟆跟着动

  实验由东南大学射频与光电集成电路研究所所长王志功教授、生物电子学国家重点实验室副主任吕晓迎教授共同主持。

  1月20日,这两个团队组成了北京和南京两个实验小组,在位于南京的东南大学和位于北京的中国康复研究中心两个相距1000公里的实验室里开始实验,实验品是两只蟾蜍(读音:Chán Chú俗称癞蛤蟆 )。

  王志功说,实验名称叫“脊蟾蜍”,与正常蟾蜍不同的是,其颈神经均被截断,因此不会产生任何自主动作。而实验的目的则是要依托该课题组研究的“微电子神经桥”技术和3G无线互联网,让这两只远隔千里的蛤蟆做出完全一样的动作。

  在两个并列的视频视窗里,北京蟾蜍的脚趾上被滴了一滴醋酸后,那只神经已被截断、原本不会做动作的家伙受到了刺激,不由自主地缩起了左腿;几乎在同时,另一个视窗显示,南京的这只蟾蜍居然也用左腿做了一个与北京蟾蜍完全一样的缩腿动作。

  此后,南京蟾蜍的右脚被滴上醋酸,它做出了一个弯曲右腿的动作,而北京的那只蟾蜍也依葫芦画瓢摆出了同样的姿势。

  

  解惑

  相隔千里的蛤蟆靠什么“感应”

  相隔这么远,两只蛤蟆为什么会动作一致?

  王志功说,两只蟾蜍及其动作其实是有关联的,联系它们的一是“微电子神经桥”、一是3G无线网。

  实验中,两只蟾蜍先后作为动作的“发生方”和“接收方”,它们的坐骨神经均已经被连上了微电子神经桥的发射端和接收端。受到醋酸刺激的那只蟾蜍,会在其坐骨神经上产生神经信号,这个信号被发射端的微电子系统所接受,经电脑放大处理,通过3G无线网络传输到另一地。接收方接收到来自异地蟾蜍的神经信号后,同样通过连接其坐骨神经的微电子系统给它刺激,并导致它作出同样动作。

  

  应用

  传递再现神经信号有助残疾人康复

  “通过电话、电视、互联网等,人类实现了音画传播和交流,下一个目标就是神经信号的传递和再现。”王志功说,这包括痛、温、触、压等皮肤感觉和复杂的肢体运动,而“千里之外的蛤蟆互感互动”实验,证明这个目标可以实现。

  这一技术将带来什么?参与实验的科学工作者们首先想到了残疾人康复研究和发展。

  我国目前至少有2400多万肢残人,占残疾人总数的30%以上,其中多为脊椎神经阻断致瘫痪。而用微电子神经桥技术,就可以在阻断的坏死神经外重建通道,从截断神经的上端获取神经信号,通过新建的神经桥,输送到坏死神经的下端,从而达到神经信号通畅、动作自然连贯的目的。

  由于动物神经系统非常复杂,目前国外专家也只对神经信号进行了探测或再生的单向实验,而把探测和再生联合起来,并通过网络远程联动的实验,目前尚未见文献报道。据南京日报、新华社

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