从幻想到现实:用意念操控机器
2019-08-13理查德安德森王天威
科学中国人 2019年11期
关键词:信号
文 理查德·安德森 译 王天威
科学前沿
脑机接口可以传输和接受来自大脑神经回路的信号。现有的脑机接口仍然比较滞后,在记录大脑活动方面也不是特别精确。在最新研究中,科学家将脑机接口的电极植入了一个控制运动意图的脑区,这种方式使得脑机接口的应用性更强,也许能让脊髓受损的人群部分恢复行动能力。
在未来,高速发展的脑机接口技术可以解析人们大脑中的所有需求。
在一段展示脑机接口功能的视频中,一个全身瘫痪的受试者坐在轮椅里,仅凭意念便能控制机械手和光标。主人公埃里克·索尔托(Erik Sorto)在我的实验室里用意念操控机械臂拿起酒杯喝了一口啤酒。他在20岁时遭到枪击后瘫痪,这是他瘫痪10年后第一次能够用自己的意志完成这一动作。脑机接口能够将大脑皮层深层的神经信号传输到计算机,之后他就能控制机械手拿起桌上的杯子喝下啤酒。索尔托完成的这一动作看似简单,但实际上却极其复杂,我们在一年前就在他大脑中植入了电极,让他通过训练,控制运动相关的信号。
当我们目睹索尔托拿起酒杯时,不禁在想,为什么如此少的信号就能控制一只机械臂?我们在日常生活中,可以不假思索地挥动自己的手臂,同样,脑机接口与神经假肢的目标就是让患者可以自然地使用动作。为此,神经科学家几十年来都在致力于解码伸手、抓取等运动相关的神经信号。尽管进展缓慢,但科学家一直在不断研究新的技术去探索大脑860亿个细胞之间的信号交流。……
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