研制能夠由大腦控制的機(jī)器的工作2004年8月中旬又向現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)了一步,。研究人員已經(jīng)成功地訓(xùn)練讓猴子運(yùn)用“思想”來控制光標(biāo)在電腦屏幕上的運(yùn)動從而展現(xiàn)它們的喜好和目標(biāo),。人們希望這種技術(shù)將導(dǎo)致能夠顯示由于患上腦癱不能通過語言或者手勢進(jìn)行正常交流的人的思想的設(shè)備的誕生。這種技術(shù)還可以幫助開發(fā)能夠由大腦獨(dú)立操縱的假肢和機(jī)器人,。
進(jìn)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(yùn)動信號并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際動作的集成芯片。植入這種裝置的猴子被訓(xùn)練在顯示器上移動光標(biāo),。這種裝置能夠翻譯負(fù)責(zé)指揮身體運(yùn)動的大腦運(yùn)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(shù)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(jì)劃人類的行為的區(qū)域。他們的研究成果發(fā)表在《科學(xué)》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(yù)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(diǎn)。在計(jì)劃一秒鐘后,,觸摸到閃光點(diǎn)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(jì)劃的動作相關(guān)的特定的電流信號,。然后,,他們使用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算功能識別出這些信號,把它們轉(zhuǎn)化成在屏幕上光標(biāo)的運(yùn)動,。一天之內(nèi),,猴子們就學(xué)會了思考能夠獲得獎勵的計(jì)劃――當(dāng)光標(biāo)接觸閃光點(diǎn)之后,他們就停止觸摸電腦屏幕,。
接著,,研究小組將任務(wù)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(yù)測每一只猴子對任務(wù)進(jìn)行思考所期待的的回報(bào),。
“這是一個激動人心的研究,,”馬薩諸塞州福克斯區(qū)Cyberkinetics組織的首席科學(xué)家約翰·多納戈說,。他正在開發(fā)應(yīng)用于人類的類似技術(shù),。“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(zhǔn),,將集成芯片植入5位四肢癱瘓的病人的運(yùn)動神經(jīng)皮層區(qū)域,,讓他們能夠控制鼠標(biāo)和使用電腦。結(jié)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(shè)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(xùn)練能夠很快消除不必要的反應(yīng),。理想的大腦芯片應(yīng)該能夠接入許多不同的大腦區(qū)域,通過發(fā)出運(yùn)動指令共同協(xié)調(diào)計(jì)劃的行為,。
但是在攻克神經(jīng)彌補(bǔ)術(shù)之前,,仍然有些障礙需要克服。現(xiàn)在的芯片運(yùn)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(yīng)該是無線的,并將能持續(xù)使用更長時間,。