本報華盛頓10月27日電 (記者毛黎)美國國家衛生研究院10月27日表示,科學(xué)家最新研究表明,人們可以通過(guò)傳感器,依靠思維來(lái)操縱計算機屏幕上復雜的視覺(jué)圖像。新研究為閉鎖綜合征患者打開(kāi)了一扇同外界溝通的窗戶(hù)。
美國加州大學(xué)洛杉磯分校神經(jīng)外科教授伊特扎克·福瑞德領(lǐng)導的研究團隊在最新一期的《自然》雜志上指出,他們在研究中發(fā)現,當研究對象的大腦通過(guò)傳感器與一臺顯示兩幅重疊圖像的計算機相連后,他們可以迫使計算機顯示其中的一幅圖像,放棄另外一幅。這表明,研究對象能夠用其思維對在計算機屏幕上看到的圖像進(jìn)行選擇。此外,研究對象大腦傳給計算機的信號僅出自少量的大腦細胞。
研究人員稱(chēng),他們的研究代表了人機接口設備(BCIs)研發(fā)方面的新進(jìn)展。BCIs允許人們利用自己的思維控制計算機或其他設備,有望幫助癱瘓者控制他們的假肢。不過(guò),在福瑞德團隊的研究中,BCIs主要被當做一個(gè)工具,幫助人們認識大腦如何處理信息,特別是認識腦細胞的集體活動(dòng)如何形成思維和決定。
研究人員在12名癲癇病患者的大腦中植入了十分精細的、與計算機相連的傳感器。通常,人們用此途徑記錄大腦中與癲癇發(fā)作相關(guān)區域的情況。但在此次研究中,傳感器連接的是內側顳葉——它是人體的記憶儲存區,具有識別包括人體面部形狀在內的復雜圖像的能力。
在實(shí)驗中,當大腦中的記錄傳遞到計算機后,研究對象在計算機屏幕上看到兩張重疊的圖像,每個(gè)圖像展示的是熟悉的物體、地方、動(dòng)物或人物。隨后,研究人員要求他們選擇一個(gè)圖像作為自己的目標,并將自己的注意力集中到選定的圖像上,直到選定的圖像變得完全清晰,而剩余的那張圖像徹底消失。根據大腦傳遞的記錄信息,監視器上的顯示每隔1/10秒更新一次。研究人員表示,他們對其研究對象共完成了近900次測試,其中70%顯示出了目標圖像。
研究人員指出,這項研究最有意義的一點(diǎn),是證明我們能夠通過(guò)調制腦細胞集中注意力來(lái)做出決定,并且我們能夠學(xué)會(huì )快速地控制這些細胞。
以前有關(guān)BCIs的研究已經(jīng)證明,這些設備可以執行其他任務(wù),諸如使用幾個(gè)腦細胞來(lái)控制鼠標等。然而,此次任務(wù)更加復雜而且可能包含了大腦中與視覺(jué)、注意力、記憶和做決定有關(guān)的很多細胞的很多區域。
總編輯圈點(diǎn)
沃森和克里克發(fā)現DNA雙螺旋結構后曾說(shuō),對人類(lèi)而言,沒(méi)有什么比研究自己的腦更重要,我們對宇宙的全部認識都有賴(lài)于此。1990年,美國開(kāi)始實(shí)施“腦的十年”研究計劃,中國、歐洲和日本隨后也迅速掀起腦科學(xué)研究熱潮。而最具轟動(dòng)效應的,當屬愛(ài)因斯坦大腦被“偷”事件。腦成像技術(shù)和生命科學(xué)的發(fā)展,使人類(lèi)從未像今天一樣接近這個(gè)世界。實(shí)現用人的意志操控電腦是重大突破,它無(wú)疑讓我們拿到一張深入這個(gè)未知王國的通行證。