杜克大学(Duke University)的科学家们给了一对猴子一种能力,让它们可以只用思维来驾驶轮椅。这项工作在最近在杂志上发表的一篇论文科学报告并为脑机接口领域的研究增加了一项内容,该领域的目标是让严重残疾的人获得一些自由。

杜克大学神经学家Miguel Nicolelis和他的团队首先开始2012年的实验他们在两只恒河猴的大脑中植入了数百根和人类头发一样细的微纤维。这些纤维记录了与“全身运动”相关的皮层活动,并将信号发送给电脑。

monkeys-wheelchairs-thought-controlled-6首先,猴子们坐在轮椅上,沿着不同的路径穿过房间走向一碗葡萄。他们的大脑活动被电脑程序读取和解码,然后与轮椅指令联系起来。

接下来,让猴子控制轮椅。随着时间的推移,他们学会了仅仅通过思想来操纵它——植入物将他们的意图发送给计算机,程序识别并将他们的想法转化为动作。

“我们的数据显示,轮椅正在被猴子的大脑同化,作为其自身身体表征的延伸,”尼古莱利斯说.“从本质上说,轮椅正在成为猴子身体的一部分。”

这并不是大脑植入物第一次被用来控制外部设备。Nicolelis和他的团队1999年开始致力于脑机接口的研究.多年来,他们的猴子学会了控制虚拟武器,甚至他们的大脑也是如此连接在一起形成一种有机的大脑网络,称为“脑网”.”

在其他的研究中,猴子用他们的思想控制真正的机械臂BrainGate程序已经在人类身上测试了这项技术。四肢瘫痪的患者使用“大脑之门”的大脑植入物已经学会了控制机械臂,并执行简单但解放的任务,例如从瓶子里喝了一口咖啡

然而,杜克大学的研究之所以引人注目,有几个原因。

先前的轮椅实验在训练阶段使用操纵杆,而这项研究表明,操纵杆并不是必需的——如果类似的技术对无法移动手或手臂的瘫痪患者有用,这是一个重要的发现。

其他控制轮椅的尝试使用了非侵入性、布满电极的脑电图帽来记录大脑活动。但从外部获取的脑电图数据缺乏内部大脑植入的细节。当然,这种植入物的缺点是侵入性手术。

Nicolelis和他的团队致力于将这些不良影响降到最低。不同于其他的植入物,它们往往是刚性的,它们是灵活的,似乎造成的损害更小,可以更好地融入大脑。此外,它们是无线的,而其他植入物是栓系的。

总的来说,植入物的风险更低,而且可以持续更久——在这种情况下,可以持续几年而不是几周或几个月Nicolelis说这些猴子仍然很健康

monkeys-wheelchairs-thought-controlled-5接下来是什么?这项研究可能会超越轮椅。

“我们并不专注于轮椅,我们实际上是在开发与之平行的机器人外骨骼,”尼古莱利斯说.“但原则上,它可以是任何形式的载体,因为这是一种通用方法。”

另一个目标是扩大植入物可以监测的单个神经元的数量(目前约为300个)。据报道,该团队已经展示了能够监控的技术多达2000个神经元.之后,他们希望继续进行人体试验。


横幅图像由Shutterstock.com

身体图像来自"灵长类动物全身导航的无线皮质脑机接口”,科学报告CC-BY

杰森是Singularity Hub的执行编辑。188金宝搏app1.1.94在转向科学和技术之前,他做了一些关于金融和经济的研究,并写了一些文章。他对几乎所有的事情都很好奇,遗憾的是他只知道其中的一小部分。