■ 记者团 杭慧喆
5月29日,我校控制系82届校友、美国亚利桑那州立大学生物医学工程系终身教授何际平为师生做讲座。结合视频,他向师生们介绍了自己在神经系统与康复领域所做的工作,带领大家走进了“神经信息与神经康复”的世界。
“我国脑中风的患病率正在以每年10%的速度增长。”何际平指出,而由脑中风引起的身体瘫痪,正带给越来越多的人困扰。“但神经康复在治疗瘫痪上能有所作为。”
通过计算机系统为神经康复机器人设定特定的程序,然后让康复机器人长期牵引着病人进行定向运动,从而使病人的神经“回忆”起运动功能,这便是神经康复的原理。
“这个过程需要不断重复,”何际平强调,“重复动作不是为了训练肌肉,而是为了训练大脑神经网络组织”。
同样为了恢复运动功能的脊椎电刺激疗法研究,何际平也走在世界的前列。他曾经为一位因车祸而双腿瘫痪、无法站立行走的病人进行康复治疗。现在,那位病人已能独立行走上百米。
“当行走对我们来说不再是一件需要思考的事时,对行走的控制,已经从大脑转移到了脊椎。”因此,何际平用脊椎外的电,刺激脊椎内控制步行的神经系统,成功帮助病人摆脱了轮椅。“只要理念是对的,我们找到的新方法往往十分有效。”何际平说。
“实现运动功能假肢控制”是何际平目前正在研究的重点内容,这项目有一个颇具“野心”的目标:让机器学会“读心术”。
何际平希望通过对人和动物神经活动模式的分析,提取出与运动意识相对应的神经信号,再通过人工构建的接口与机械系统相联系,实现机器的自动化运行。
也就是说,当人产生一种运动意识时,通过神经系统与外围计算设备之间的接口,机器就可以从与这些意识相关的神经信号中获取对应的控制命令信息,并迅速做出反应。这不仅意味着因中风后遗症而瘫痪的病人可以通过“意念”控制康复机器人辅助自己进行康复训练,还为研制出能够“读”出主人一举一动意图的假肢提供了可能。
在报告中,何际平结合自身经历,从“为何学习”“学习什么”“如何学习”三个角度为控制系学生提出了建议。“学科交叉是今后的发展趋势。”何际平指出,他所从事的神经信息与神经康复,是典型的新型大交叉学科,今后,更多的科研成果将从交叉学科中产生。
何际平简介: 1982 毕业于原华中工学院自动控制系,麻省理工学院人工智能与运动机器人研究所博士后,1994年至今在美国亚利桑那州立大学生物医学工程系终身教授并兼任电气系教授,2009年成为我校特聘教授。他长期致力于将控制理论应用于神经系统与康复领域的教学与科研工作,在脑机接口,脊椎损伤和中风后功能恢复,康复机器人等领域有杰出贡献。