在人脑植入芯片,以脑机一体化的方式控制人脑,已经从科幻进入现实.近日,布朗大学神经科学实验室展示了这样一张图片:一位无法说话的瘫痪病人被安装了一个名为BrainGate的系统。该系统包括一组植入运动皮层的微小电极、一个舒适地放在头顶的插头、一个鞋盒大小的信号放大器,以及一台带有解码患者神经信号软件的计算机。病人试图用机械臂拿起一瓶咖啡。她用手捧着瓶子,放到嘴边,用吸管吸了一口。《黑客帝国》>目前,在人脑中植入芯片,以脑机一体化的方式控制人脑,已经从科幻走进了现实。脑机一体化,近20年从科幻走向现实,可植入治疗设备在全世界普及,人工膝关节、人工起搏器得到广泛应用。对于行动不便的人来说,机器通过聆听和理解大脑的语言,帮助残疾人实现行动自由。对于帕金森氏症患者,类似心脏起搏器的装置会输出电流,阻止该区域的异常神经活动并停止颤抖的手。TheMatrix"">目前人机结合主要经历了三个阶段:第一阶段是刺激患者的身体障碍物,使障碍物可以移动;第二阶段是将信号传递给机械臂,使机械臂产生机械效果。第三阶段是人与计算机的直接交流,将想法转化为行动,比如用想法打字。目前,人机结合的研究正处于第三阶段,科学家们正致力于实现人机交互。直接与大脑沟通。以后不仅是电刺激,还会有光刺激。《黑客帝国》>将可以读取患者大脑信号的电极阵列装置植入大脑,就像在果冻上安上了一幅画,“肉体的脆弱”“有些难以忍受:——”脑洞留下的伤口”使患者容易感染;-电极阵列不可避免地造成脑组织损伤,由一百根头发组成,从大脑中突出;-电极的每一次摇动都有撕裂连接的风险,失去与原始连接的连接神经元。矩阵“”>电极阵列,由一百根头发组成,被植入大脑。此外,研究人员可能会花费数月时间训练特定细胞,但这些细胞最终会死亡。最终,患者身体的防御系统将automaticallyClosetheexperiment.随着时间的推移,电极周围会形成疤痕组织,将它们与邻近的神经元隔离开来,使它们无法使用。脑机一体化原理——解码算法研究人员通过芯片采集这些人脑信号,并对其进行实时数学计算,就像手机和电脑的工作原理一样。我们称这个过程为:译码算法。解码算法可以在定制的硅芯片上运行,因为它消耗的功率非常小,这不仅有助于延长植入物的电池寿命,还意味着芯片可以读取和使用信号,而不必担心电池过热,继续通过信号。脑机接口的工作原理是让大脑信号与计算机信号相互作用,当一个神经元想要与另一个神经元交流时,会发出称为动作电位的微小电脉冲。研究人员必须了解的神经科学问题之一是不同信号在人脑中的编码位置和编码方式。以人造视网膜为例,它可以帮助盲人恢复视力,并且可能是迄今为止最成功的神经假体。人工视网膜植入患者眼内,像晶状体一样收集光线,将光信息转化为电刺激信号,重建视力。脑机接口的作用是读取人的神经活动,并用它来驱动机器。将大脑的神经活动转化为实际行动,这项技术实际上可以改善身体残疾者的生活。人脑与机器的结合,谁将独领风骚?大脑“掌控一切”的满足感还会存在吗?如果患者通过脑机接口控制机器,那么人脑与机器结合时,谁来主导?失去对身体的控制是一个人可能拥有的最残酷的经历之一。这种残酷不仅是身体上的,也是心理上的。TheMatrix"">大脑的存在是为了感知世界,做出预测,并控制世界。大脑中有一个电化学奖励系统,给身体带来极大的“满足感”。也就是说,当身体失去了这种感知,整个人的满足感也就随之消失了。在脑机接口对神经信号进行转换和翻译的过程中,可能会丢失一些信息。目前,研究人员还没有任何有效的方式来介入“意识”与机器的对话。科学家们很难听到这些对话,他们看到的是杯子被拿起,病人成功地喝完咖啡,实验成功。1999年著名科幻电影《黑客帝国》描绘的是“脑后插管”的虚拟世界:黑客帝国。TheMatrix"">如今,这些电影画面已成为生活场景。科技给人类带来了巨大的福祉,但也可能带来一些问题。如果出现问题,谁来承担责任?关于人机结合,更多细节有待进一步探索。
