最近大火的動畫《紫羅蘭永恆花園》，
裡面的女主是一名傷殘退役士兵，
戰爭讓她失去了雙臂，
因此她裝上了一對用大腦控制的手臂，
然後便可以和正常人一樣工作生活。
其實在現實生活裡，
能直接用大腦控制的義肢也真實存在。
上面機械的發明者來自匹茲堡大學醫學中心，
是珍妮弗·L·克林格博士率領的研究團隊。
（圖中站立者為Jennifer·L·Collinger）
他們幫這位53歲的高位截癱患者簡·舒爾曼，
成功掌握了用大腦控制機械臂，
進而完成一系列複雜手部動作的技能。
比如用大腦控制手臂抬起來，
和邊上的研究人員握個手。
慢慢地將手臂移過去，
張開手，撿起放在桌上的小球。
或者將物品遞給身邊的珍妮弗博士。
舉起來，再鬆開手，
有點慢，但很流暢。
完成這些動作，離不開不起眼的電子晶片，
每塊晶片只有4mmx4mm大，
上面有96個微型觸點。
在將上面的晶片植入患者大腦之前，
研究者們會利用成像技術，
詳細分析患者大腦的功能區域。
找出大腦中控制手臂及手掌的區域後，
研究者們便會進行手術植入晶片。
與晶片相連的接口則被留在外面。
人腦會以生物電信號的形式控制肢體，
植入大腦的晶片捕捉到電信號以後，
通過接口傳送給計算機，對信號加以解析，
隨後計算機命令機械臂做出相應的動作。
在研究大腦與機械臂互連互通的領域，
珍妮弗教授並不是獨行者。
芝加哥大學的尼古拉斯·海佐波勒斯教授，
早前在猴子身上用同樣原理做了組對照實驗，
研究由於肢體殘缺而長期閒置的大腦職能，
有沒有可能在機械手臂的訓練下，
重新啟用甚至恢復。
（圖中調試者即為Nicholas·Hatsopoulos）
他在相關實驗的採訪中介紹說，
試驗一共選取了三隻因故失去部分肢體的猴子，
教授為它們的大腦中植入晶片，
並訓練它們使用與晶片相連的機械臂。
（猴子在用大腦直接操控機械臂）
為了實現對照，教授將猴子們分為兩組，
命名為Monkey-Z的一組，
晶片植入在有完整肢體那一側的大腦皮層。
而命名為Monkey-K的一組，
晶片植入在肢體缺失那一側的大腦皮層。
（猴子在用大腦直接操控機械臂）
下圖簡略顯示了植入晶片的大腦皮層當中，
相應神經網絡連接的密度與強度。
可以很清晰地看到，
最終兩組猴子的神經網絡都得到了增強。
（圖自Nature Communications, 8, 1796）
也就是說，經過大量地使用大腦操縱機械臂後，
原本因為失去肢體而退化的神經連接，
重新恢復了部分功能，
並且可以訓練大腦進行一些之前沒做過的任務，
這深刻地顯示了大腦的適應性和神經的可塑性。
（猴子在用大腦直接操控機械臂）
隨著時間的推移，
大腦直連機械臂的研究相關技術也在發展。
匹茲堡大學醫學中心在完成了簡的實驗後，
在2016年招募了新的志願者來開展研究。
高位截癱患者內森·科普蘭是其中一員，
這將幫助他藉助新科技，重獲手部的觸覺。
通過一項叫做皮層內微刺激的技術，
研究人員利用植入大腦內部的晶片，
成功繞過脊柱，直接對大腦釋放觸覺電信號，
以此讓內森的大腦產生「觸覺」的感覺。
剛結束手術，開始進行操作訓練時，
內森只能進行一些簡單的操作，
比如握拳，揮手之類的。
但是隨著訓練次數的增多和大腦的恢復，
內森現在可以感受到手上的壓力，
並在一定程度上感知到壓力的強弱了。
將眼睛蒙上以後，研究人員觸碰手指，
內森可以清楚地說出被觸摸的是哪一根。
匹茲堡大學的研究人員們表示，
他們現在做的這些手臂開了個好頭，
而最終目標是做成一個完全仿真的機械手臂，
有觸覺，能感覺溫度，還能自由操作的那種。
到底能不能造出來狂丸不清楚，
不過看這個研究進度的話，
末日鐵拳在現實登場應該為時不遠了。
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