“阿凡達(dá)”異體操控成真

科幻電影《阿凡達(dá)》中，人通過腦電波控制可以掌控克隆外星人“阿凡達(dá)”的軀體。美國(guó)科研人員2014年2月18日?qǐng)?bào)告說，他們首次在猴子身上實(shí)現(xiàn)了這種異體操控，這一成果有助于未來幫助癱瘓者重新控制自己的身體。

脊髓損傷會(huì)阻礙大腦指令信息向軀體的傳遞，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力受損甚至癱瘓。目前許多科學(xué)家都在研究通過模擬腦電波信號(hào)對(duì)受傷脊髓進(jìn)行電刺激，使傷者的軀體能重新接收運(yùn)動(dòng)指令。

美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期英國(guó)《自然·通訊》雜志上報(bào)告說，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中使用了兩只猴子，一只作為發(fā)出指令的“主體”，另一只則是接收指令、完成動(dòng)作的“阿凡達(dá)”。

研究人員要在“主體”猴子的大腦中植入一個(gè)芯片，對(duì)多達(dá)100個(gè)神經(jīng)元的電活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，記錄它支配每個(gè)身體動(dòng)作時(shí)的大腦神經(jīng)元電活動(dòng)。而猴子“阿凡達(dá)”脊髓中則植入了36個(gè)電極，并嘗試刺激不同的電極組合以研究對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)有何影響。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員通過儀器將這兩只猴子身上的裝置相連接，并給“阿凡達(dá)”服用了鎮(zhèn)靜劑，使它的身體動(dòng)作完全由“主體”的腦活動(dòng)所控制。它倆的任務(wù)是協(xié)作使得電腦屏幕上的光標(biāo)上下移動(dòng)，操縱桿掌握在“阿凡達(dá)”手中。結(jié)果“主體”控制“阿凡達(dá)”完成這一任務(wù)的成功率高達(dá)98%。

研究人員說，他們的終極目標(biāo)是利用此項(xiàng)技術(shù)使癱瘓人士重獲運(yùn)動(dòng)能力，不過上下移動(dòng)光標(biāo)這種簡(jiǎn)單能力還遠(yuǎn)不足以改善癱瘓患者的生活，而且猴子與人有很大的差異，將這種技術(shù)運(yùn)用到人體前還需更多研究。

實(shí)驗(yàn)步驟

1. 在“主體”大腦中植入一個(gè)芯片

2. 在“阿凡達(dá)”脊髓中植入36個(gè)電極

3. 通過儀器將兩只猴子身上的裝置相連

4. 給“阿凡達(dá)”服用鎮(zhèn)靜劑

5. “主體”成功操縱“阿凡達(dá)”移動(dòng)手中的操縱桿，使電腦屏幕上的光標(biāo)上下移動(dòng)

美國(guó)要打造“阿凡達(dá)”式機(jī)器人

2012年，美國(guó)國(guó)防部曾透露了代號(hào)為“阿凡達(dá)”的計(jì)劃，五角大樓投入700萬美元，旨在開發(fā)通過意念遙控的機(jī)器人。這些被意念遙控的機(jī)器人足以成為士兵的完美替身，有望在未來代替士兵征戰(zhàn)沙場(chǎng)。

這也是很多科學(xué)家目前最熱衷研究的領(lǐng)域，即通過大腦指令操縱強(qiáng)大的機(jī)器，將大腦智慧和機(jī)器合二為一。

2008年美國(guó)匹茲堡大學(xué)的科學(xué)家宣布實(shí)現(xiàn)了讓猴子用“意念”控制機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)。2011年10月，美國(guó)杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心宣布他們不僅能夠讓猴子用意念移動(dòng)虛擬手掌，還能感受虛擬手掌觸摸物體的觸覺信號(hào)。2012年，浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)宣布可以通過猴子的“意念”，控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)抓、勾、握、捏四種不同的手部動(dòng)作。

日、法科學(xué)家打造腦控機(jī)器人

2013年，日本和法國(guó)的科學(xué)家對(duì)外展示了利用思想控制技術(shù)完成的高科技成果，操作者可以用大腦意念控制機(jī)器人的行動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)中，操作者需要戴上一頂裝有多個(gè)傳感器的特殊帽子，然后將操作者的想法傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將這些想法用軟件翻譯成數(shù)字指令傳送給機(jī)器人，從而控制機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的活動(dòng)。比如走路、在幾個(gè)不同形狀與顏色飲料瓶變換位置后選出既定目標(biāo)，看上去就像電影里的“阿凡達(dá)”。