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插口人生:腦機(jī)時(shí)代已來?

2021-03-29 00:40喬小幫主
科幻世界 2021年1期
關(guān)鍵詞:腦機(jī)解碼神經(jīng)元

喬小幫主

在《攻殼機(jī)動(dòng)隊(duì)》和《阿麗塔:戰(zhàn)斗天使》中,主角只有大腦保存完好,安裝了外骨骼之后奇跡般地復(fù)活,在腦機(jī)接口技術(shù)的加持下,還能進(jìn)行激烈刺激的戰(zhàn)斗;在《黑客帝國》中,人類通過腦后插管可以在虛擬世界中生活,并且渾然不覺有任何異樣;在威廉·吉布森的短篇小說《冬季市場》中,主角患有先天性殘疾,只能依靠腦機(jī)接口控制外骨骼活動(dòng),為了擺脫羸弱的肉體,她最終將意識(shí)轉(zhuǎn)譯成計(jì)算機(jī)程序,獲得了永生。在《科幻世界》2019年6、7期連載的陳虹羽《永劫之境》中,被實(shí)驗(yàn)人員通過人機(jī)接口進(jìn)入相互干涉影響的共享意識(shí)世界,但這項(xiàng)看似通過激發(fā)植物人意識(shí)救死扶傷的技術(shù),背后卻隱藏著泯滅人性的軍事用途……相信大家對(duì)于科幻作品中設(shè)想的腦機(jī)接口的強(qiáng)大功能并不陌生。

2020年8月,埃隆·馬斯克召開了一次發(fā)布會(huì),展示了其投資的Neuralink公司最新的腦機(jī)接口設(shè)備。在演示中,這款設(shè)備可以記錄實(shí)驗(yàn)豬腦內(nèi)的神經(jīng)電信號(hào)、預(yù)測它的運(yùn)動(dòng)。同時(shí),他還宣稱腦機(jī)接口能夠召喚汽車、打游戲,并且能治療諸如失聰、失憶、中風(fēng)等疾病,甚至連抑郁癥、焦慮、失眠、成癮都能治療。此外,他還聲稱有望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)大腦間的直接交流,將來還能上傳和下載記憶,從而實(shí)現(xiàn)科幻中的“數(shù)字永生”。

看樣子,科幻成為現(xiàn)實(shí)指日可待了。但實(shí)際上,他所演示和聲稱的功能,有些早已經(jīng)實(shí)現(xiàn),還有些仍然是天方夜譚。要搞清這個(gè)問題,首先應(yīng)該知道科學(xué)家們研究的腦機(jī)接口是何物,以及它們究竟能干什么。

何謂腦機(jī)接口?

顧名思義,腦機(jī)接口(Brain-Computer Interface,BCI)就是連接大腦與計(jì)算機(jī)之間的信息系統(tǒng),可以讓大腦直接和計(jì)算機(jī)溝通。腦機(jī)接口的信息傳遞是雙向的,既能從大腦傳遞信息到計(jì)算機(jī),進(jìn)而操控與之連接的外部設(shè)備,也能從計(jì)算機(jī)傳遞信息到大腦,用電信號(hào)刺激腦神經(jīng)。

那么,腦機(jī)接口是如何運(yùn)作的呢?神經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),即使神經(jīng)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)器官因損傷而喪失作用,只要大腦功能保持正常,那么控制指令依然能夠通過腦電信號(hào)從大腦中傳輸出來,只不過損傷的肢體不會(huì)隨之活動(dòng)罷了。人們在進(jìn)行某些思維活動(dòng),或者在某些外部刺激下,腦電信號(hào)會(huì)呈現(xiàn)出與刺激相對(duì)應(yīng)的規(guī)律性變化。因此,抽象虛擬的大腦活動(dòng),可以通過具體真實(shí)的腦電信號(hào)來表達(dá),這種信號(hào)是大腦與外界溝通的橋梁。腦機(jī)接口即是通過檢測或影響這種腦電信號(hào)來和神經(jīng)元溝通的。

此外,腦機(jī)接口的另一個(gè)原理是大腦的功能組成。我們知道,大腦的各種功能通常由一些具體位置(即腦區(qū))來負(fù)責(zé),比如視覺依賴大腦枕部的區(qū)域來實(shí)現(xiàn),如果該腦區(qū)受傷,就會(huì)讓視覺能力受損,此即大腦功能的局部性。同時(shí),每種功能也需要多個(gè)腦區(qū)的協(xié)同合作才能實(shí)現(xiàn),任何一個(gè)涉及相關(guān)信息加工的腦區(qū)產(chǎn)生故障,都會(huì)導(dǎo)致人體最終的行動(dòng)(語言、表情、動(dòng)作等)出現(xiàn)問題,此即大腦功能的分布性。這對(duì)于腦機(jī)接口采集信號(hào)或者電極植入位置的選擇至關(guān)重要。

按照人機(jī)連接的方法來劃分,腦機(jī)接口一般分為無創(chuàng)型(非植入型)和植入型。

常見的無創(chuàng)型BCI是基于腦電圖(EEG)的腦機(jī)接口,這種記錄系統(tǒng)有幾十到上百個(gè)圓盤形電極,每個(gè)電極的形狀和大小跟紐扣差不多。將這些電極粘貼在頭皮上,即可記錄大腦中的電流變化。植入型腦機(jī)接口則需要通過在頭顱植入電極來記錄神經(jīng)元活動(dòng),電極既可以植入到顱骨與大腦之間,也可以植入到大腦皮層內(nèi)部。這幾種方法所收集的神經(jīng)信號(hào)精度和強(qiáng)度有明顯不同。

我們可以將大腦想象成一座正在舉行球賽的巨大的體育館,每個(gè)神經(jīng)元就是一名觀眾,一個(gè)神經(jīng)元發(fā)出的動(dòng)作電位就是觀眾的一次呼喊。對(duì)于無創(chuàng)型腦機(jī)接口來說,貼在頭皮上的電極就像貼在體育館外墻上傾聽館內(nèi)聲音的麥克風(fēng),每個(gè)觀眾的呼喊聲(神經(jīng)元的信號(hào))是非常微弱的,麥克風(fēng)只能探測到館內(nèi)那一億名觀眾疊加的呼喊。在這種情況下,很難探測到一個(gè)人(神經(jīng)元)的呼喊(動(dòng)作電位),自然就無法了解具體某個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng),更何談了解大腦的具體狀態(tài)?但進(jìn)球時(shí),觀眾會(huì)齊聲歡呼,聲音具有同步性,會(huì)比雜亂無章的各種聲音更大。所以,根據(jù)這種同步性的歡呼,就能猜到館內(nèi)發(fā)生了什么。EEG記錄系統(tǒng)就是通過探測大量神經(jīng)元的同步活動(dòng),來推測大腦的工作狀態(tài)。

植入到顱骨與大腦之間的電極陣列,相當(dāng)于把麥克風(fēng)安裝到體育館的內(nèi)墻上,當(dāng)然,它仍然難以記錄單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng),和EEG一樣只能測到多個(gè)神經(jīng)元的整體活動(dòng),但其空間分辨率更高了,記錄到的神經(jīng)元數(shù)量更少,位置也更具體。而植入到皮層內(nèi)的電極陣列,則相當(dāng)于把巨型麥克風(fēng)放到觀眾當(dāng)中,可以記錄周圍幾個(gè)人的歡呼,不過,由于人與人之間的呼叫聲有些不同,在軟件的幫助下可以把某個(gè)呼叫聲和呼叫人對(duì)應(yīng)起來,理論上能得到單個(gè)人(單個(gè)神經(jīng)元)的活動(dòng)。因此,植入到大腦皮層里的電極所提取的信息,比其他方法更加詳細(xì)。但是,目前還沒有對(duì)某個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行選擇記錄的能力,只能根據(jù)大腦的功能區(qū)來選擇植入電極陣列的位置,例如需要控制假肢時(shí),可以在參與控制手臂或腿部運(yùn)動(dòng)的腦區(qū)植入電極。

提取到神經(jīng)信號(hào)后,還要進(jìn)行解碼。就像球賽觀眾里有兩支隊(duì)伍的支持者,一方支持者所支持的球隊(duì)進(jìn)攻時(shí),他們會(huì)發(fā)出更多的歡呼,反之,他們就比較安靜。但他們偶爾也會(huì)因?yàn)槠渌虑闅g呼。這就相當(dāng)于不同的神經(jīng)元有不同的偏愛方向。查明神經(jīng)元的偏愛方向后,實(shí)時(shí)記錄它們的活動(dòng),就可以猜測那個(gè)人的運(yùn)動(dòng)意圖。該過程就叫解碼。之后,控制系統(tǒng)需要根據(jù)解碼結(jié)果來控制假肢或光標(biāo),而且還能向大腦提供反饋信號(hào),以便調(diào)節(jié)機(jī)械臂或光標(biāo)等的操控。

腦機(jī)接口究竟能干什么?

腦機(jī)接口最主要的用途就是通過接收使用者指令性的腦電信號(hào),將其轉(zhuǎn)化輸出,進(jìn)而控制外部設(shè)備或周圍的環(huán)境(比如開關(guān)燈、控制室溫等)。

從已有的報(bào)道來看,前文提及的馬斯克展示和聲稱的部分功能其實(shí)早就實(shí)現(xiàn)了。比如無創(chuàng)型腦機(jī)接口,它可以探測到神經(jīng)元同步活動(dòng)頻率的變化,通過分析各頻率的相對(duì)強(qiáng)度,把分析結(jié)果反饋給使用者或?qū)嶒?yàn)者,也可根據(jù)這些結(jié)果來控制目標(biāo)。利用這一原理,可以有些很有趣的應(yīng)用。早在1985年,邁克爾·斯萬維克和威廉·吉布森合著的小說《空戰(zhàn)游戲》中就提到了通過粘貼在耳后的控制器,來操控戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn)比賽。而在現(xiàn)實(shí)中,市面上也有相應(yīng)的可穿戴腦電波玩具了,例如讓玩家用腦電波給玩具車加速來比賽,或者戴上可以探測分析腦電波的貓耳朵,即可根據(jù)佩戴者情緒的變化做出相應(yīng)的指示動(dòng)作。

而且,這種腦機(jī)接口還能獲取大腦對(duì)身體各部位運(yùn)動(dòng)的想象,例如是否在想象運(yùn)動(dòng)左手或右腳,在想象不同的運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)激活控制相關(guān)運(yùn)動(dòng)功能的腦區(qū)的神經(jīng)元,它們附近的電極所記錄的頻率就會(huì)有所變化。軟件同時(shí)分析多電極的信號(hào),用算法來猜測使用者的想象,從而實(shí)現(xiàn)讓輪椅轉(zhuǎn)彎或前行,以及控制外骨骼行走等等。除此之外,無創(chuàng)型腦機(jī)接口還可以讓使用者選擇屏幕上的圖標(biāo),實(shí)現(xiàn)打字的功能,目前的頻率已經(jīng)達(dá)到一分鐘輸入上百個(gè)字母了。

植入型腦機(jī)接口可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的功能。2020年初,我國完成了首例植入型腦機(jī)接口的臨床研究,病人進(jìn)行4個(gè)月的康復(fù)訓(xùn)練之后,實(shí)現(xiàn)了用意念控制機(jī)械臂進(jìn)食、喝水和日常娛樂等行為。當(dāng)然,除了能更好地控制假肢活動(dòng)之外,植入型腦機(jī)接口還可以直接讀取人想說的話。方法是用電極記錄大腦語言區(qū)的神經(jīng)活動(dòng),同時(shí)讓受試者閱讀或默念一些句子,然后分析獲得腦電信號(hào)各頻率的相對(duì)強(qiáng)度,再根據(jù)這些頻率找出腦活動(dòng)對(duì)應(yīng)的語言。了解到腦電頻率和語言之間的關(guān)系后,就能把記錄到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成句子,即便不開口,機(jī)器也能了解并表達(dá)使用者想說的話。

近年來,腦機(jī)接口在醫(yī)學(xué)康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步興起。比如中風(fēng)損壞的是大腦皮層的運(yùn)動(dòng)中樞,傳統(tǒng)的物理訓(xùn)練康復(fù)只是活動(dòng)胳膊和腿腳,效果并不很好。如今,基于腦機(jī)接口開發(fā)了一種主動(dòng)的訓(xùn)練方式,即讓中風(fēng)病人想象癱瘓肢體的運(yùn)動(dòng),在想象時(shí),腦電波是有反應(yīng)的,從而可以通過腦機(jī)接口系統(tǒng)測量到這種腦電波信號(hào),一旦發(fā)現(xiàn)病人真的想動(dòng)時(shí),再去啟動(dòng)訓(xùn)練的機(jī)器人,這種訓(xùn)練方式非常有效。2014年,天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)研制了一套應(yīng)用于全肢體中風(fēng)康復(fù)的人工神經(jīng)機(jī)器人系統(tǒng),在患者體外仿生構(gòu)筑了一條人工神經(jīng)通路,通過模擬解碼患者的運(yùn)動(dòng)康復(fù)意念信號(hào),驅(qū)動(dòng)神經(jīng)肌肉電刺激,從而讓癱瘓的肢體做出了對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

此外,腦機(jī)接口也能應(yīng)用到健康人的訓(xùn)練當(dāng)中,比如可以探測到優(yōu)秀射擊選手執(zhí)行任務(wù)時(shí)的腦狀態(tài),因此,把腦活動(dòng)及時(shí)反饋給射擊選手,讓其了解自己距離優(yōu)秀水平還有多大差距,從而調(diào)整腦狀態(tài),盡快達(dá)到優(yōu)秀水平。

以上介紹的都是用腦機(jī)接口讀取大腦信號(hào),然后將解碼的信息發(fā)送出去,以實(shí)現(xiàn)某種目的。除此之外,腦機(jī)接口也能向大腦傳遞信息,刺激電極周圍的神經(jīng)元,既能提供反饋(比如用機(jī)械臂抓握玻璃杯時(shí),通過相應(yīng)的反饋來調(diào)整抓握力度),也能產(chǎn)生人工觸覺、人工視覺和人工聽覺。不過,腦內(nèi)電刺激還處在實(shí)驗(yàn)階段,相比之下,神經(jīng)接口電刺激(對(duì)大腦以外的神經(jīng)進(jìn)行電刺激的技術(shù))發(fā)展較為成熟,一些利用該技術(shù)的神經(jīng)接口產(chǎn)品已經(jīng)上市,比如人工耳蝸和人工視網(wǎng)膜,分別是用電刺激來激活聽覺神經(jīng)和視網(wǎng)膜里的神經(jīng)元,從而讓患者重新獲得聽覺和視覺,前提是聽覺神經(jīng)和視網(wǎng)膜神經(jīng),以及相關(guān)的神經(jīng)中樞都完好無損。

深部腦刺激

馬斯克也提到腦機(jī)接口將來可以治療抑郁癥、失憶等大腦深部病變導(dǎo)致的神經(jīng)精神疾病,利用的就是腦內(nèi)電刺激。事實(shí)上,對(duì)于這類疾病,已經(jīng)有相對(duì)成熟的治療手段了,這種技術(shù)叫作“深部腦刺激”,俗稱腦起搏器。

腦起搏器最主要的應(yīng)用是治療帕金森病。迄今為止,全球已經(jīng)有超過10萬名帕金森病和其他神經(jīng)精神疾病患者因此受益。以治療帕金森病為例,腦起搏器的電極植入丘腦底核區(qū)域,脈沖發(fā)生器植于胸前皮下,延長導(dǎo)線則在皮下連接脈沖發(fā)生器和電極。手術(shù)完成后,腦起搏器會(huì)發(fā)出一定頻率的電刺激脈沖,通過電極觸點(diǎn)作用于丘腦底核區(qū)域,調(diào)節(jié)大腦內(nèi)異常的神經(jīng)活動(dòng),從而達(dá)到改善癥狀的作用。除了帕金森病之外,腦起搏器對(duì)于原發(fā)性震顫、肌張力障礙、慢性疼痛等疾病都有很好的效果,神經(jīng)科學(xué)家也在積極探索將其用于癲癇、抑郁、強(qiáng)迫癥、老年癡呆、成癮等神經(jīng)精神疾病的可能性。

一般來講,腦機(jī)接口和腦起搏器的電極植入的腦區(qū)是不一樣的。由于運(yùn)動(dòng)中樞、感覺中樞、聽覺中樞、語言中樞等均位于大腦皮層,所以植入型腦機(jī)接口的電極需要植入皮層,而腦起搏器的電極需要植入大腦深部,例如治療帕金森和抑郁癥的靶點(diǎn)分別位于丘腦和扣帶回膝下部,植入皮層的腦機(jī)接口電極恐怕“鞭長莫及”。對(duì)外宣傳中談及的腦機(jī)接口有望治療各種神經(jīng)/精神疾病,往往指的是深部腦刺激。當(dāng)然,也可以將它看作另一種類型的腦機(jī)接口。

前路迢迢

有相關(guān)研究者設(shè)想,到2030年,無創(chuàng)型腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展成熟,癱瘓者可以直接用大腦控制輪椅,外骨骼系統(tǒng)也開始上市。2050年,植入型腦機(jī)接口風(fēng)險(xiǎn)大大降低,健康人也愿意使用,安裝第五、第六肢體,士兵還能植入整合了近紅外、聲吶等技術(shù)的“眼睛”。2070年,可用植入芯片來提高人的智能,大腦提取芯片里的知識(shí),就像提取記憶中從學(xué)校上課學(xué)到的知識(shí)一樣方便……但這些設(shè)想實(shí)現(xiàn)的前提是:腦機(jī)接口的發(fā)展必須十分順利。

盡管已經(jīng)取得了諸多成績,但到目前為止,腦機(jī)接口基本上還處于實(shí)驗(yàn)室展示的水平,距離真正的商業(yè)化應(yīng)用還有很長的路要走,它還面臨著很多亟待解決的難題——

腦科學(xué)問題:腦部疾病的致病機(jī)制尚在研究當(dāng)中,這些問題沒有研究明白,腦機(jī)接口就不可能有成熟應(yīng)用。

腦電信號(hào)采集的準(zhǔn)確性:如果要實(shí)施精確監(jiān)測,必須在腦內(nèi)植入大量電極。然而,大腦皮層中有上百億個(gè)神經(jīng)元,就像前文以“體育館”打比方所說的那樣,一個(gè)電極記錄的是皮層千千萬萬的神經(jīng)元電信號(hào),不可避免地會(huì)受到其他信號(hào)的干擾。想要實(shí)現(xiàn)真正的精確測量,簡直困難重重。哪怕將來達(dá)到幾萬個(gè)電極,對(duì)于天文數(shù)字的神經(jīng)元來說,也只是九牛一毛。而且,這么多的電極如何植入到大腦里?如何處理海量的數(shù)據(jù)?一般的計(jì)算機(jī)很可能實(shí)現(xiàn)不了這種超算功能。

安全性和植入電極的工作壽命:將數(shù)量巨大的電極植入皮層中,需要打開顱骨,還要保證不引起出血等損傷,難度非常之高。而且我們身體的免疫組織會(huì)長期攻擊植入電極,免疫細(xì)胞會(huì)將它們包圍起來,形成疤痕組織,所以電極的記錄質(zhì)量會(huì)慢慢下降,長則幾年,短則幾個(gè)月,電極就完全監(jiān)測不到神經(jīng)元活動(dòng),如果需要再次使用,就得重新植入電極。這也增加了損傷大腦神經(jīng)元和感染的風(fēng)險(xiǎn)。

神經(jīng)解碼和編碼:目前仍然是“黑箱”。腦機(jī)接口只是將復(fù)雜的神經(jīng)元活動(dòng)還原成簡單的腦電波數(shù)據(jù),解碼的精確度還是太低了。而且,解碼對(duì)應(yīng)的是“從腦到機(jī)”,是“猜測”使用者的“運(yùn)動(dòng)意圖”,與“解讀意識(shí)”完全不是一個(gè)概念,而編碼對(duì)應(yīng)的是“從機(jī)到腦”,更是難上加難,基本還處于完全的未知狀態(tài),再加上科學(xué)家對(duì)于“意識(shí)”本身的機(jī)制還沒研究清楚,所以意識(shí)上傳、數(shù)字永生還是科幻構(gòu)想,恐怕我們有生之年都見不到那天的到來。

通信速度慢:腦機(jī)接口最大信息轉(zhuǎn)換速度只有每分鐘100比特左右,這個(gè)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到正常交流的水平,也無法控制外接設(shè)備做出復(fù)雜且流暢的動(dòng)作,更何談像《空戰(zhàn)游戲》中那樣操控戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行激烈的比賽?

此外,腦機(jī)接口是一門復(fù)雜的交叉學(xué)科,涉及神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、信息工程學(xué)、材料學(xué)等,任何一個(gè)學(xué)科有短板,都會(huì)嚴(yán)重制約腦機(jī)接口的發(fā)展。

腦-腦接口初露曙光

值得一提的是,在腦機(jī)接口發(fā)展的過程中,還出現(xiàn)了一種叫作“腦-腦接口”的技術(shù)。2009年上映的電影《阿凡達(dá)》就對(duì)此有過展示:人類可以通過腦對(duì)腦的直接信息傳遞,遠(yuǎn)程控制潘多拉星球上經(jīng)過改造的納威人的身體。事實(shí)上,這絕非異想天開。有研究表明,從一只動(dòng)物的大腦皮層提取神經(jīng)電生理信息,將其解碼之后,的確能刺激另一只動(dòng)物的大腦皮層。

2014年,上海交通大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)了一項(xiàng)腦-腦接口的發(fā)明專利,其工作步驟是:視頻監(jiān)控動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)信息,傳輸至腦機(jī)接口的實(shí)時(shí)控制界面,控制者(人)在控制界面看到動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然后表達(dá)其大腦控制的意圖,腦電采集模塊會(huì)采集控制者的腦電信號(hào),發(fā)送至計(jì)算機(jī)端的處理模塊,最后將解碼后的信息發(fā)送給動(dòng)物的神經(jīng)電刺激電極,進(jìn)而控制動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方向。簡單地說,它其實(shí)包含了兩套腦機(jī)接口系統(tǒng),分別在受控動(dòng)物和控制者兩端。其目的是利用動(dòng)物的特長,讓它們在人類的控制下,代替人類完成我們不能和不敢的特殊任務(wù),比如搜索、探險(xiǎn)等。

2018年,美國華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)首次成功建立了多人腦-腦接口系統(tǒng),成功合作完成了俄羅斯方塊游戲。他們將三名受試者分成兩組,其中二人可以看到完整的游戲界面,并通過腦機(jī)接口發(fā)出是否旋轉(zhuǎn)屏幕上最新出現(xiàn)的圖形角度的指令,第三個(gè)人接收到指令來實(shí)施操作,平均正確率高達(dá)81.25%。該研究展示了利用連接大腦的“社交網(wǎng)絡(luò)”協(xié)作解決問題的可能性。

不過,由于涉及提取腦電信號(hào)、解碼、將解碼信息傳遞到正確的神經(jīng)環(huán)路等高難度過程,此前的腦-腦接口信息傳遞速率只能達(dá)到每秒0.004至0.033比特,這是制約該技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸之一。2020年初,北京腦科學(xué)與類腦研究中心的科研人員提出了一種新型的腦-腦接口,有望解決這一問題。他們先是用光纖記錄系統(tǒng)從“控制鼠”的大腦神經(jīng)元中提取運(yùn)動(dòng)信息,然后將其解碼,進(jìn)而通過光遺傳學(xué)1刺激“阿凡達(dá)鼠”的特定神經(jīng)元,其信息傳遞速率達(dá)到了每秒4.1比特,比之前的同類研究高出兩到三個(gè)數(shù)量級(jí),實(shí)現(xiàn)了兩只動(dòng)物的高度同步化運(yùn)動(dòng),從原理上驗(yàn)證了跨個(gè)體精確控制動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的可能性。

從系統(tǒng)構(gòu)成來看,腦-腦接口與腦機(jī)接口密不可分,腦機(jī)接口的瓶頸也是腦-腦接口需要克服的,與此同時(shí),腦-腦接口或許還存在專屬于它的難題。雖然困難重重,科幻作品中設(shè)想的終極目標(biāo)也不一定能變成現(xiàn)實(shí),但腦機(jī)接口和腦-腦接口有望實(shí)現(xiàn)生物智能與機(jī)器智能的融合,使大腦與大腦之間、大腦與計(jì)算機(jī)之間直接進(jìn)行溝通,前景可謂十分廣闊。全世界的科學(xué)家正在努力鉆研,未來一旦取得重大突破,人類歷史的進(jìn)程甚至?xí)虼硕厮堋?/p>

【責(zé)任編輯:艾 珂】

①光遺傳學(xué)方法用轉(zhuǎn)基因技術(shù),使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物大腦的某些目標(biāo)神經(jīng)元受到光刺激時(shí),會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位,這樣就可以用光刺激來代替電刺激,通過植入光纖把光刺激傳進(jìn)大腦。該技術(shù)可避免電刺激的一些缺點(diǎn),影響的范圍相對(duì)較小。

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