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人类脑对脑接口实验首获成功:可遥控同伴

继获得2013年度国家自然科学一等奖之后,中国科学技术大学陈仙辉教授研究组近期在铁基超导研究领域再获进展,发现了一种新的铁基超导材料OHFeSe,其超导转变温度高达40K(零下233.15摄氏度)以上,为研究高温超导的机理提供了新的材料体系。超导是20世纪最伟大的科学发现之一,某些材料在温度降低到某一临界温度,或超导转变温度以下时,电阻突然消失的现象,具备这种特性的材料称为超导体。近年来,超导材料在信息通讯、生物医学、航空航天等领域的应用前景越来越广阔。

   华盛顿大学的研究人员拉杰什-拉奥(左)通过思想控制玩一个电脑游戏。在同一所大学,研究员安德烈-斯托克佩戴一个紫色泳帽,上面标注出经颅磁刺激线圈的刺激部位。线圈直接放置在他的左运动皮质上方,控制手部移动

华盛顿大学的研究人员拉杰什-拉奥(左)通过思想控制玩一个电脑游戏。在同一所大学,研究员安德烈-斯托克佩戴一个紫色泳帽,上面标注出经颅磁刺激线圈的刺激部位。线圈直接放置在他的左运动皮质上方,控制手部移动

实验中,拉奥盯着一个电脑屏幕,通过思想控制玩一个简单的视频游戏。当想发射大炮轰击一个目标时,他就想象自己移动右手,同时又不去移动右手。在另一个实验室,斯托克在不知不觉中几乎同时移动右手食指,按下面前键盘上的空格键

实验中,拉奥盯着一个电脑屏幕,通过思想控制玩一个简单的视频游戏。当想发射大炮轰击一个目标时,他就想象自己移动右手,同时又不去移动右手。在另一个实验室,斯托克在不知不觉中几乎同时移动右手食指,按下面前键盘上的空格键

斯托克将这项技术形象地比作“瓦肯人心灵融合术”。拉奥教授指出这项技术只能读取确定的简单脑信号,而不是一个人的思想,不会让任何人获得在违反他人意愿情况下控制其行为的能力

斯托克将这项技术形象地比作“瓦肯人心灵融合术”。拉奥教授指出这项技术只能读取确定的简单脑信号,而不是一个人的思想,不会让任何人获得在违反他人意愿情况下控制其行为的能力

脑电描记法是一种非侵入式方式,帮助医生和研究人员记录大脑活动

脑电描记法是一种非侵入式方式,帮助医生和研究人员记录大脑活动

2月,杜克大学医学中心的米古尔-尼克勒利斯领导的科学家小组利用电子传感器在巴西的一个实验室“捕获”一只老鼠的想法,而后通过互联网传输给美国的一只老鼠。接收到想法的老鼠会模拟它的行为

2月,杜克大学医学中心的米古尔-尼克勒利斯领导的科学家小组利用电子传感器在巴西的一个实验室“捕获”一只老鼠的想法,而后通过互联网传输给美国的一只老鼠。接收到想法的老鼠会模拟它的行为


研究过程中,科学家利用电脑将大脑产生的电信号翻译成命令,控制机械臂或者鼠标指针。在这种研究的基础上,他们研发出人-人大脑界面。在此之前,杜克大学的科学家曾演示过两只老鼠之间的脑-脑通迅,哈佛大学的科学家曾演示人与老鼠之间的这种通讯。斯托克表示:“互联网是连接电脑的一种方式,现在我们又用这种方式连接大脑。我们希望利用大脑的优势,直接在大脑与大脑之间进行通讯。”

这一研究突破不免让人们联想到很多科幻作品中的想定。斯托克将这项技术形象地比作“瓦肯人心灵融合术”。拉奥教授指出这项技术只能读取确定的简单脑信号,而不是一个人的思想,不会让任何人获得在违反他人意愿情况下控制其行为的能力。

实验过程中,拉奥头戴一个装满电极的帽子坐在实验室的椅子上,电极帽与一台脑电描记机相连,后者负责读取大脑的电活动。在自己的实验室,斯托克佩戴一个紫色泳帽,上面标注出经颅磁刺激线圈的刺激部位。线圈直接放置在他的左运动皮质上方,控制手部移动。研究小组建立了Skype连接,将两个实验室连接在一起。实验中,无论是拉奥还是斯托克都看不到Skype屏幕。

拉奥盯着一个电脑屏幕,通过思想控制玩一个简单的视频游戏。当想发射大炮轰击一个目标时,他就想象自己移动右手,同时又不去移动右手。这种思想控制促使屏幕上的指针点击“发射”按钮。在另一个实验室,斯托克——佩戴消除噪音的耳塞,眼睛并不看电脑屏幕——几乎同时在不知不觉下移动右手食指,按下面前键盘上的空格键。斯托克将手指的这种无意识移动比作“神经痉挛”。拉奥说:“看到我脑中想象的移动被另一个大脑翻译成真实的移动,那种感觉既兴奋又怪异。基本上说,这是从我的大脑到他的大脑的一种单向信息流。我们的下一步工作是实现两个大脑之间的直接双向交流。”

华盛顿大学学习与脑科学研究所的心理学助理教授查特尔-普拉特指出:“对于大脑-电脑界面,科学家已经讨论了很长时间。我们将一个大脑与另一个任何人从未研究过的最复杂的计算机连接在一起,这台计算机就是另一个人的大脑。我认为一些人会因这项技术感到恐慌,因为他们高估了这项技术。”

大脑-大脑界面研究的主要目的是帮助瘫痪患者重获移动能力,但生物理学家也对可能存在争议的应用表示担忧。2月,杜克大学医学中心的米古尔-尼克勒利斯领导的科学家小组利用电子传感器在巴西的一个实验室“捕获”一只老鼠的想法,而后通过互联网传输给美国的一只老鼠。接收到想法的老鼠会模拟它的行为。最近,科学家将北卡罗来纳州杜克大学的一只猴子大脑的电活动通过互联网传输给日本,控制日本的一个机械臂。

这种技术引发了一些人反乌托邦式的想象,即可能制造出一支动物士兵军队,大脑被其他人进行远程遥控。除了控制动物外,甚至还有可能控制人类。杜克大学进行的脑-机界面研究获得五角大楼国防高级研究计划局的资金支持。一些专家指出这一新突破还不足以引发恐慌。匹兹堡大学的安德鲁-斯库瓦茨表示:“这项技术只能捕获极少量容易辨认的脑电信号,对另一名研究人员的头部进行微弱电击。”斯库瓦茨并没有参与这项研究。

目前,科学家尚未在任何科学期刊发表研究论文。杜克大学的女发言人多莉-阿姆斯特朗承认这“有点反常”。她同时指出研究小组知道其他研究人员也在进行相同的研究,他们认为时间是至关重要的因素。研究人员计划未来进行一项实验,将更复杂的信号从一个人的大脑传输给另一个人的大脑。

  • 2014-12-17 22:50:03
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