人类的思想通过脑到脑的接口指导半机械人大鼠.

                                               

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来自哈佛医学院,波士顿大学和高丽大学的一组科学家通过其无创性脑脑接口(BBI)取得了突破性发现,该接口使人的大脑能够控制老鼠的尾巴.那是在2013年.不到6年后,BBI技术已经发展到人类大脑现在可以以惊人的精确度指导实验室大鼠完成复杂任务的能力,而不仅仅是尾巴摆动.根据本月《科学报告》中发表的一项最新研究,研究人员开发了一种脑对脑接口,使人脑能够有效地引导大鼠在具有思想的复杂环境中导航. >

浙江大学附属的科学家利用脑电图(EEG)和植入了微电极的大鼠创建了由无创性(BMI)构成的BBI系统.在实验中,人类的“操纵者"观看计算机屏幕,并从瞄准迷宫中的半机械人的摄像机的摄像头中获取实时视频流.

来自人类思想的EEG数据通过无线通道到达计算机,在计算机中,电机意图被解码并转换为控制指令.控制参数被无线发送,以通过附着在大鼠上的刺激器提供微电刺激.根据该论文,他们的BBI系统“将无创运动图像解码的控制指令与神经反馈相集成,并且该指令由ICMS实时发送回大鼠的大脑."

第一个任务是在八臂迷宫(每只臂宽12厘米,高5厘米)中,将老鼠引导16圈(向右转八圈,向左转八圈).转向方向序列是计算机随机分配的,以防止大鼠记忆该任务.

科学家在论文中写道,他们的BBI系统评估了两种不同的控制模型-阈值模型(TREM)和梯度模型(GRAM)-以“在操纵控制过程中为机械手提供更自然,更轻松的过程."

然后,任务的复杂性增加了,将老鼠引导到一系列预设导航任务的定时任务上,这些任务不仅限于左右转弯.下一个任务涉及到更具挑战性的3D迷宫,该迷宫需要穿越隧道,避开柱子以及上,下台阶.人类的大脑通过复杂的迷宫控制着十个机器人,每个机器人十次运行,平均成功率达到了惊人的90%.

研究人员写道,他们的研究“证明了在人脑和大鼠大脑之间培养信息通路的可行性,"并且“我们的机械手能够控制大鼠机器人来顺利完成迷宫导航任务."科学家们说,他们的发现表明“在两个实体之间传输信息的计算机辅助BBI很有可能."

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参考

Yoo,Seung-Schik,Kim,Hyungmin,Filandrianos,Emmanuel,Taghados,Seyed Javid,Park真淑“非侵入性脑脑接口(BBI):在两个大脑之间建立功能链接." Plos One. 2013年4月3日.

安东尼,塞巴斯蒂安. “哈佛创造了大脑与大脑的接口,使人类可以仅凭思想来控制其他动物." ExtremeTech . 2013年7月21日.

张,邵敏,袁,盛,黄,李鹏,郑,潇湘,吴,朝晖,徐克迪潘刚“具有无线脑对脑接口的人类对大鼠半机械人的连续运动的意识控制." 科学报告. 2019年2月4日.

                                               
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