2001年，马修·纳格尔因刀伤导致脊髓断裂而丧失了四肢的功能。但在2004年，这位25岁的年轻人借助一种新型植入式传感器，重新获得了将思维转化为行动的能力。一种类似的传感器此前曾使猴子仅通过思考就能在屏幕上移动电脑光标，但这是首次在人类身上展示这种设备。今天发表在《自然》杂志上的初步结果报告了九个月的测试情况。
马萨诸塞州总医院的神经学家利·霍赫伯格和他的同事们——包括传感器共同发明人、布朗大学的约翰·多诺霍——将这个微型传感器放置在纳格尔的运动皮层表面，该传感器包含100个电极，每个电极都比人的头发还细，运动皮层是大脑中控制运动的部分。该传感器记录了来自附近神经元的电信号，并通过金线将其传输到纳格尔头骨上的钛基座。电缆将这个基座连接到一组计算机、处理器和显示器。
硬件评估了神经元的放电——有时高达每秒200次——并将其转化为行动。在通过让纳格尔跟踪技术人员移动的光标来个性化阵列后，计算机生成了一个神经光标，然后在随后的57次疗程中，他用它来打开电子邮件、画圆圈和玩一种版本的乒乓球游戏。它还使他能够打开和关闭假肢的手指，并使用机械臂拿起硬糖块并将它们放入技术人员的手中。他甚至可以控制他的电视，同时与周围的人交谈。
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“真正令人兴奋的是：脊髓损伤患者仅通过意图移动自己的手来控制设备时的大脑皮层活动，与猴子实际使用手时的临床前研究中观察到的大脑活动相似，”霍赫伯格说。“无论是真实的还是尝试性的运动，神经元似乎都以相似的放电模式做出反应。”
仍然存在许多障碍，包括大约六个月后无法解释的故障以及对体积更小的系统的需求，但研究人员相信，新兴技术可以克服这些障碍。今天《自然》杂志上的另一篇论文展示了该系统如何通过简单地预测期望的最终结果来加快速度。斯坦福大学的克里希纳·谢诺伊和他的小组从两只猕猴的结果中推断出，神经信号处理速度将允许以每分钟15个单词的速度打字，这对于方便的交流来说足够快。“虽然还有许多工作要做，”霍赫伯格补充说，“但希望有一天我能够说：‘我们拥有一种技术，可以让您再次移动。’”