毫无疑问，伤断了脖子和脊梁是最让人悲惨的伤痛之一。如果脊髓断裂，大脑就失去了与身体其它部分联系的能力，四肢也就无法协调动作。但大多数人没有意识到的是：对于运动能力来说，第二个问题实际上比第一个更严重。鸡被割掉脑袋后仍可四下扑腾，这归功于脊髓的功能：大脑只负责发出运动命令，而对肢体运动本身来说是多余的。但若四肢无法彼此“联络”协调，则连简单的行走都不能进行。
约翰·霍普金斯大学的研究人员发现了解决该问题的一条途径。他们发现，所有动物(包括鸡)四肢的协调活动是由一个中枢模式生成器(CPG)“导演”的。传感器和执行器将信号传至脊髓的神经中枢并对输出做出响应。由于走路有循环往复的特性，脊髓神经学着协调输入和输出以产生一种规则模式：当动物学着走路时，脊髓神经变成一个CPG。所以，想使一个脊髓断裂的动物移动，你需要重新生成这种神经过程。
如果能用一个嵌入芯片实现上述过程，那么就可以通过控制开关实现行走，研究人员推论。
现在，这些研究人员证明了上述想法可以实现。在最近与加拿大阿尔伯塔大学的同事进行的一项实验中，他们利用一款带模拟神经元的芯片来控制一个暂时瘫痪的猫的行走。不仅芯片上的信号能用来激励肌肉，肢体的运动也能被检测并反馈给人造神经网络。以这种方式产生的运动也许并不十分自然，但它证明该概念是可行的。与更粗野的数字方式不同，这种模拟方案有潜力在不远的将来被实际植入到动物体内。
加州大学洛杉矶分校生理科学和神经生物学系教授Reggie Edgerton研究了运动神经控制和神经肌肉的可塑性(适应性和学习能力)。他认为这项新工作向前迈进了一大步：“它提供了一个紧凑装置，不仅能激励肌肉，还能根据四肢的运动和动力学反馈来调整激励幅度。”不应低估约翰·霍普金斯大学所克服的困难，他指出，“从现有数据中所能得到的最重要的一点也许是：在验证关于记录传感信息、对该信息进行处理、然后生成一个可被采用的相当成功的特定肌肉激励模式的概念方面，业界取得了一些有意义的进展。”
神经形态学方法
一直负责电子工作的约翰·霍普金斯大学副教授Ralph Etienne-Cummings已对基于CPG的运动进行了几年研究。通过与Iguana Robotics公司Tony Lewis的合作，他在2000年就证明了能用CPG来有效控制工程界和自然界的行走。Lewis和Etienne-Cummings共同搭造了一个小机器人：仅是由胯部支撑的一双腿。其膝盖可像钟摆一样凭借其自身的动力自由活动。
运动很简单。由Etienne-Cummings设计的模拟CPG芯片可产生一簇能驱动左/右胯前后活动的峰值信号。当达到行动极限时，胯上的位置传感器会向该芯片发送峰值信号，该信号用来修改CPG的输出，以便使左/右胯开始做相反的前后运动。本质上，传感器将腿部的实时物理信息反馈给CPG，CPG据此协调腿的动作。
这款独特CPG芯片通过一个模拟电容的充电/放电来进行工作，所以由胯部传感器极限位置所提供的峰值能使CPG更快充电(在第一阶段)、或更慢的放电。因为这将改变CPG的周期，所以，下一个“极限”峰值信号将发生在循环周期的另一个不同位置，从而再次改变其模式。但是，最终CPG模式会收敛于传感器峰值模式(一种被称为裹挟(entrainment)的过程)，而行走模式也将被确定。因此，只要一条腿完全跨出去，另一侧的胯就会开始抓紧行动，产生一个与物理腿完全匹配的步伐。通过增加一个照相机，适当把输出转化到峰值信号然后反馈给CPG，研究人员还能使腿迈过障碍物。
在实验中，CPG芯片本身的功耗不到1mW。
约翰·霍普金斯大学的电子方案包括：一个模拟信号处理器芯片，用来处理送至CPG的信号；一个微处理器，用来控制发送给受控对象的输出；一个恒流激励器输出级。