科幻電影《阿凡達》虛構(gòu)了利用“腦－腦接口”技術(shù)實現(xiàn)異體生物控制的科學(xué)夢想，電影中的幻想能在現(xiàn)實實現(xiàn)嗎?上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院碩士研究生李廣曄在導(dǎo)師張定國的指導(dǎo)下，成功利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂。這只蟑螂在人腦的指揮下，竟然完成了S形軌跡和Z形軌跡等任務(wù)。

該研究建立起了人腦與蟑螂大腦的功能性“腦－腦接口”，把人腦信號發(fā)送到了蟑螂大腦，實現(xiàn)了人腦對蟑螂運動的遠程無線控制。

控制者頭部佩戴便攜式無線腦電采集設(shè)備，控制者根據(jù)視覺反饋和視覺刺激，腦部產(chǎn)生方向控制意圖;計算機程序解碼腦電信號，識別控制者的控制意圖，控制意圖轉(zhuǎn)換為控制指令后無線發(fā)送到蟑螂的電子背包接收器;蟑螂腦部的觸角神經(jīng)被植入了電刺激的微電極，這樣就制作出了一個可控的活體“機器動物”。

利用藍牙通信技術(shù)，建立計算機同電子背包的無線通訊，電子背包可接收來自控制者大腦的指令，通過侵入式神經(jīng)電刺激技術(shù)向蟑螂的觸覺神經(jīng)發(fā)送特定模式的電脈沖，進而實現(xiàn)人腦對蟑螂運動的控制。

此項技術(shù)拓展了傳統(tǒng)的腦機接口技術(shù)，初步嘗試“阿凡達”式的腦－腦通訊，將來亦可用于現(xiàn)實中復(fù)雜地形偵查、排險等操作，還為“腦聯(lián)網(wǎng)”的興起儲備技術(shù)奠定基礎(chǔ)。研究者近期還將繼續(xù)改進控制模式，實現(xiàn)多人協(xié)同控制多只蟑螂競賽模式演示。

交大學(xué)生這種大腦遙控指揮外物的實驗，在國內(nèi)也并非首例。早在2012年，浙大就通過微型芯片實現(xiàn)了猴子利用意念控制機械手?？蒲腥藛T先在一只猴子大腦運動皮層植入兩塊4毫米×4毫米芯片(96個電極)，這兩塊芯片與200多個神經(jīng)元相連接，用來感受來自神經(jīng)細胞的脈沖。而芯片的另一頭連接著一臺計算機，他實時記錄著這只猴子一舉一動發(fā)出的神經(jīng)信號?？蒲腥藛T再運用計算機信息技術(shù)成功提取并破譯猴子大腦關(guān)于抓、勾、握、捏四種手勢的神經(jīng)信號，使猴子的“意念”能直接控制外部機械手。

將來人類可通過大腦訊息，直接和個人計算機的操作系統(tǒng)及軟件交互交流，不用鼠標(biāo)和鍵盤便可開啟程序和在計算機撰寫筆記。相關(guān)技術(shù)將來更可發(fā)展為“大腦網(wǎng)絡(luò)”，讓人類以大腦訊息直接溝通。