腦腦介面實現多個大腦協同工作
- 發佈時間：2015-07-10 06:31:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京7月9日電 （記者張夢然）本週《科學報告》期刊9日公開的兩篇神經科學論文中，描述了腦腦介面的最新研究。其中第一篇報道中，腦機介面利用幾隻猴子的腦力完成了一個共同的任務——控制虛擬手臂的運動；第二篇報道中，科學家用包含四隻大鼠的腦腦介面完成了簡單的計算。
腦腦介面常出現在科幻作品中，通常以虛構的異體生物控制為表現形式，譬如著名的科幻影片《阿凡達》。而在目前的實驗研究中，腦腦介面作為由多個動物大腦構成的網路，還能讓實驗動物們實時交換感覺和運動資訊。
美國杜克大學的米格爾·尼可列利斯支援用覆蓋廣大皮層區域的電極來提取神經信號、驅動腦機介面。此次，尼可列利斯和他的團隊在第一項研究中，記錄了4隻恒河猴運動和感覺腦區的上百個神經元的活動。然後，他們將猴子分成兩隻或三隻一組坐在分開的房間裏，房間裏的電腦螢幕顯示著虛擬手臂。這些猴子的任務是將手臂移動到目標上，可以通過操縱桿進行手動控制，或者通過觀察手臂的運動進行大腦控制。運動由每只猴子大腦活動記錄生成。經過訓練，使用大腦控制的猴子會逐漸協調它們的行為。它們的大腦活動變得更加密切相關，這提高了它們在任務中的表現。
而在另一項研究中，作者們構建了被稱為“腦網”（Brainet）的腦腦介面。它由四隻大鼠構成。研究人員觀察了“腦網”解決一組計算問題的能力。他們在大鼠的初級體感皮層植入了多電極陣列用於記錄神經電活動，並給其他動物的大腦傳輸虛擬戰術資訊。使用不同的“腦網”架構設計，研究人員向大鼠佈置了一系列任務，包括分類兩種不同的刺激，以及接收溫度和氣壓資訊來預測下雨的概率是增加還是減少。在這些不同的任務中，“腦網”表現優秀。特別是當任務要求多次計算時，譬如説記憶存儲或者並行計算，“腦網”的表現和單一大鼠相比都有顯著的提高。
總編輯圈點
與一般腦機介面略不同，腦腦介面實驗中大腦由單一變為多個，除了也要像讀隨身碟一樣讀大腦，還要考驗多個腦的協同工作能力。但這二者研究方向基本一致，經過數年腳踏實地的摸索後，身體殘疾人士已能從腦機介面技術中獲益。不過，目前也有不少針對該技術的擔憂：一方面是大腦隱私數據如何保護；另一方面，可能是因為這項研究還獲得了五角大樓DARPA的資金支援，其引發了一種反烏托邦式的想像——有沒有可能未來出現一支動物軍隊，而大腦都被遠端操縱？
