超級科幻巨制《阿凡達》中,為了與外星人很好地交流,科學家將人類DNA和外星人DNA結合,制造出克隆外星人,然后讓人類的意識通過“腦—腦接口”技術進駐這個克隆外星人的大腦,以實現(xiàn)用人類意志操控這個“傀儡”與當?shù)赝庑侨诉M行無縫對接交流。這聽起來似乎又是一個不可能實現(xiàn)的銀幕幻想,可誰能想到,這種技術正在上海交通大學的實驗室里生根發(fā)芽。
最近,上海交通大學機械與動力工程學院的研究生李廣曄,在導師張定國的指導下,成功利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂!這只蟑螂乖乖地聽從人腦發(fā)出的命令,時而直行,時而繞彎。
這究竟是怎么做到的?
原來,師生們的靈感正是來源于《阿凡達》,他們通過人腦與蟑螂大腦的功能性“腦—腦接口”連接,將人腦的信號以特殊的形式成功發(fā)送到蟑螂大腦中,使人腦得以遠程無線控制蟑螂的運動行為。
李廣曄和導師的研究團隊,組裝了一臺可以佩戴在頭上的便攜式無線腦電采集器;同時還打造了一個微型電子背包接收器,當然這個小小的電子背包是給蟑螂用的。這兩個裝備和電腦通過藍牙通信技術,實現(xiàn)相互之間的無線連接。
實驗開始了,參與成員:一名控制者、一只蟑螂。控制者佩戴上便攜式無線腦電采集器;蟑螂背上了電子背包,且這只蟑螂腦部的觸角神經(jīng)被植入了數(shù)個微電極,用來對它實施電刺激。控制者首先想象這只蟑螂聽他的話,將沿著他所看得到的某種路徑行走,然后他的腦海里接受了相應的視覺反饋,產(chǎn)生了方向控制意圖,意圖發(fā)出腦電信號,無線腦電采集器將腦電信號傳輸?shù)诫娔X上,然后電腦解碼腦電信號,識別控制者的控制意圖,控制意圖被電腦轉換為與蟑螂身上電子背包匹配的指令,發(fā)送到電子背包,電子背包根據(jù)指令控制蟑螂觸角神經(jīng)上的微電極,微電極通過侵入式神經(jīng)電刺激技術向蟑螂的觸覺神經(jīng)發(fā)送特定模式的電脈沖,使蟑螂的大腦成功接受控制者的指令。于是,蟑螂順利化身控制者的“阿凡達”。
師生們的這項研究成果,獲得了2015年國際機器人與自動化學會學生視頻競賽第二名。專家指出,上海交通大學師生們研發(fā)的這項技術,拓展了傳統(tǒng)的“腦—機接口”技術,對阿凡達式“腦—腦”通訊技術實現(xiàn)了初步的嘗試。將來,此技術不僅可以用來對復雜危險地形進行排查、排險,還為“腦聯(lián)網(wǎng)”的興起儲備了技術,奠定了基礎。而研究團隊表示,他們還將繼續(xù)改進這項技術的控制模式,爭取實現(xiàn)多人協(xié)同控制多只蟑螂進行競賽。
當我們原以為現(xiàn)實沖淡了夢想時,科學總能帶來意想不到的驚喜。