那些控制大脑思维的机器:植入设备过程太危险 你敢吗?

2016年11月15日 09:06 新浪科技 微博
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  新浪科技讯 北京时间11月15日消息,据国外媒体报道,自从神经科学家与工程师开始研究如何将人脑与机器相连之后,人们提出了五花八门的利用该技术的方式。比如只需想一想我们最喜欢的电视节目就能换台,只需动动脑子就能开车等等。从理论上来说,我们完全可以用思维来操控穿戴在身上的仿生装备,就像电影《钢铁侠》一样;或是用思维对家用设备进行远程遥控。但即使利用当下最出色的技术,将我们的思维与机器相连仍存在一定的风险。

  我不是已经能买到可以由思维操控的机器了吗?

  市面上的确有一些宣称可以用思维进行操控的玩具,但它们既无法让你像钢铁侠一样灵巧,又不能让你像他一样力大无穷。我们还能见到各种各样的小装置,如奇形怪状的、可以让你操纵视频游戏的帽子,或是利用脑电波转动的风扇等。但这些商品都存在同一个缺陷:它们都太过笨重了。

  大脑移植物发展如何?

  医学正在为瘫痪或截肢患者研发更加先进的治疗措施。去年,科学家在一名瘫痪的妇女的大脑左半球中植入了一枚微型传感器,让她可以对一枚类似蓝牙鼠标的装置进行控制、从而“触碰”平板电脑上的触摸屏。约翰霍普金斯大学的外科医生们向一名年轻人脑中负责控制手部和胳膊的运动皮层中植入了128枚电极传感器,让他可以挪动仿生臂上的某根手指。

  来自澳大利亚莫纳什大学的神经外科医生杰弗里·罗森菲尔德(Jeffrey Rosenfeld)正在研发“仿生眼”,他们希望能让模仿眼球的玻璃体接收的信号直接传输到位于大脑视觉皮层的移植物中。该团队认为,这一技术能使85%的盲人从中受益。由于信息可以直接传输到大脑中,无法通过移植视网膜改善视力的人也能利用上这一技术。他们计划于2017年开展人体试验。

  将人脑与假体相连的技术正在不断进步,但它们依然存在缺陷。为了清晰地读取大脑的电信号,外科医生必须打开、或钻开头骨,才能将移植物直接放入大脑中。这种手术显然存在风险,并且在一段时间之后,疤痕组织便会将移植物逐渐包裹起来,阻碍信号的传递。

  有没有更温和的方法呢?

  方法是有的,不过目前还仅在绵羊身上实验过。尼古拉斯·欧佩(Nicholas Opie)与墨尔本大学、墨尔本皇家医院和弗洛里神经科学与精神健康研究所的同事们共同研发了一种名叫“stentrode”的设备。它的体积非常小,可以放进人体的血管中。医生可以将这枚薄薄的、灵活的支架植入腹股沟处的血管,然后控制该设备顺着血管向上移动,一直到达大脑的运动指挥中心——运动皮层。stentrode将待在这里的血管中,24小时不间断地收集信号。

  研究人员还希望stentrode可以与外骨骼设备“交流”,让截肢患者重新拥有运动的能力。到2017年末,科学家也许会邀请截瘫或全瘫患者(如在最近发生的事故中受伤的年轻人)对该设备展开测试。

  也许有一天,stentrode还可以向大脑的感觉皮层传递反馈信号。这样一来,使用仿生臂的患者就可以“感觉到”自己在触碰的东西了。“如果你想拿起一枚鸡蛋,你肯定不能把它握得太紧,因此让你感觉到自己的机器手施加了多大压力是很重要的。”参与该项目的电子工程师戴维·格雷登(David Grayden)说道。

  由思维控制的设备将何时问世?

  如果人体试验取得成功的话,stentrode将在六年之内成为商业产品。不过,尽管植入支架比开颅手术温和得多,它仍需将设备植入大脑中。格雷登指出,对于需要重获运动能力的人而言,用安全的方式植入电极还是值得一试的,但他难以想象,有哪位普通人会仅仅为了方便这样做。

  “植入设备这个过程本身就很危险。这是一种侵入性治疗,你必须确保利大于弊。”格雷登指出。当然,科学家仍将继续寻找更加精准、侵入程度更低的替代治疗手段,但在开始研发由思维控制的外骨骼装置之前,我们还有很长的路要走。

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