研制能夠由大腦控制的機器的工作2004年8月中旬又向現(xiàn)實邁進了一步,。研究人員已經(jīng)成功地訓練讓猴子運用“思想”來控制光標在電腦屏幕上的運動從而展現(xiàn)它們的喜好和目標。人們希望這種技術將導致能夠顯示由于患上腦癱不能通過語言或者手勢進行正常交流的人的思想的設備的誕生,。這種技術還可以幫助開發(fā)能夠由大腦獨立操縱的假肢和機器人,。
進一步識別了大腦的意圖
過去幾年中,研究人員已經(jīng)開發(fā)出了能夠識別大腦所發(fā)出的運動信號并將其轉化為實際動作的集成芯片,。植入這種裝置的猴子被訓練在顯示器上移動光標,。這種裝置能夠翻譯負責指揮身體運動的大腦運動神經(jīng)皮層發(fā)出的信號。
但是現(xiàn)在,,美國加利福尼亞技術研究所的理查德·安德森,、帕薩德納以及他們的同事已經(jīng)破譯了發(fā)自大腦的另一個的區(qū)域――頂骨皮層所發(fā)出的信號,這個皮層是大腦用于計劃人類的行為的區(qū)域,。他們的研究成果發(fā)表在《科學》雜志上,。
“這種是‘我要把我的手移到右邊’和‘我要伸手拿杯水’的區(qū)別。”安德森解釋道,。理論上來說,,連接到頂骨皮層區(qū)域的裝置可以暴露人們的傾向和欲望。
預測猴子的想法
在三只猴子的大腦頂骨皮層植入電線,,讓它們看電腦屏幕上的一個閃光點,。在計劃一秒鐘后,,觸摸到閃光點位置的猴子將得到果汁作為獎勵。
安德森的小組記錄下猴子思考階段中神經(jīng)活動,,并識別出與計劃的動作相關的特定的電流信號,。然后,他們使用計算機強大的運算功能識別出這些信號,,把它們轉化成在屏幕上光標的運動,。一天之內,猴子們就學會了思考能夠獲得獎勵的計劃――當光標接觸閃光點之后,,他們就停止觸摸電腦屏幕,。
接著,研究小組將任務稍作改變,,引入多種獎勵的形式,、規(guī)模和頻率。研究員們發(fā)現(xiàn),,他們能夠預測每一只猴子對任務進行思考所期待的的回報,。
“這是一個激動人心的研究,”馬薩諸塞州??怂箙^(qū)Cyberkinetics組織的首席科學家約翰·多納戈說,。他正在開發(fā)應用于人類的類似技術。“他們甚至能在猴子做事之前知道它們將做什么,。”
給老板一巴掌不會發(fā)生
Cyberkinetics最近得到了美國食品和藥品管理局(FDA)的正式批準,,將集成芯片植入5位四肢癱瘓的病人的運動神經(jīng)皮層區(qū)域,讓他們能夠控制鼠標和使用電腦,。結果如何將在明年知曉,。
“將集成芯片植入頂骨皮層有可能引發(fā)意料不到的副作用,”多納戈警告道,。他指出,,假設你本想同你的老板握手,但是在芯片的作用下,,哪怕只有一瞬間,,你想到要給他的臉一巴掌,那么這一巴掌就會真的發(fā)生,。
但安德森相信,,通過訓練能夠很快消除不必要的反應。理想的大腦芯片應該能夠接入許多不同的大腦區(qū)域,,通過發(fā)出運動指令共同協(xié)調計劃的行為,。
但是在攻克神經(jīng)彌補術之前,仍然有些障礙需要克服?,F(xiàn)在的芯片運行時間最多為一年,,并且通過電線與電腦相連,。下一代的芯片應該是無線的,并將能持續(xù)使用更長時間,。