美国国防部高级研究计划局,国防部的研究部门,正在资助科学家们发明一种方法,利用人类大脑的基因工程、纳米技术和红外光束等工具来即时读取士兵的思想。最终目标?思想控制的武器,就像一群群的无人机,人们把它们送上天空,只有一个想法,或者有能力把图像从一个大脑传到另一个大脑。
本周,美国国防部高级研究计划局(DARPA)宣布,下载杏耀六个研究小组将获得新一代非手术神经技术(N3)项目的资助。参与者的任务是开发一种技术,这种技术将为人脑和机器之间快速而无缝的交流提供一个双向通道,而不需要手术。
“想象一下,有人在操纵无人机,有人可能在分析大量数据,”领导其中一个团队的莱斯大学(Rice University)生物工程助理教授雅各布·罗宾逊(Jacob Robinson)说。
“这里有延迟,如果我想与我的机器,我必须从我的大脑发送信号移动我的手指或移动我的嘴做出口头命令,这限制了速度,我可以与网络系统或物理系统。所以我们的想法是也许我们可以提高互动的速度。”
罗宾逊说,这可能是至关重要的,因为智能机器和潮水般的数据威胁着人类,最终可能在军事和民用领域找到应用。
推进精神控制
尽管我们向大脑读取甚至写入信息的能力已经取得了突破,但这些进展通常依赖于患者的大脑植入物,让医生能够监测癫痫等疾病。
然而,对于身体健全的人来说,脑外科手术的风险太大,以至于无法证明这种接口是合理的;目前的外部脑监测方法,如脑电图(EEG)——电极直接附着在头皮上——太不准确了。因此,DARPA正试图在无创或微创脑-机接口(BCIs)方面取得突破。
该机构感兴趣的是可以读写16个独立位置的系统,这些系统位于大脑的一块豌豆大小的区域内,4年内的延迟不超过50毫秒,罗宾逊说,他对挑战的规模没有任何幻想。
“当你试图通过头骨捕捉大脑活动时,很难知道信号来自哪里,何时何地产生,”他告诉Live Science。“所以最大的挑战是,我们能在空间和时间上突破我们的分辨率的绝对极限吗?”
改变人类大脑的基因
为了做到这一点,罗宾逊的研究小组计划使用经过修饰的病毒将遗传物质传递到细胞中——称为病毒载体——将DNA插入特定的神经元中,使它们产生两种蛋白质。
第一种蛋白质在神经元放电时吸收光,这使得检测神经活动成为可能。外部耳机会发出一束红外线,穿过头骨进入大脑。连接在耳机上的探测器将测量从脑组织反射出的微小信号,从而生成大脑的图像。因为有了这种蛋白质,当神经元放电时,目标区域会变得更暗(吸收光线),从而产生对大脑活动的解读,从而判断出这个人在看、听或试图做什么。
第二种蛋白质与磁性纳米颗粒相连接,这样,当耳机产生磁场时,神经元就可以受到磁性刺激而激活。这可以用来刺激神经元,
杏耀娱乐好不好 ,从而在病人的头脑中产生图像或声音。作为概念验证,该小组计划使用该系统将图像从一个人的视觉皮层传输到另一个人的视觉皮层。
罗宾森说:“我们对解码或编码感官体验的理解相对较好。”“在最前沿的科学领域,我认为如果我们有技术去做,我们就能做到。”
与无人驾驶飞机
来自非营利研究机构巴特尔(Battelle)的一个团队正在接受一项更具挑战性的挑战。该组织希望让人类单独使用思维来控制多架无人机,而有关加速度和位置等信息的反馈会直接传到大脑。
“操纵杆和电脑光标或多或少是单向设备,”领导该研究小组的资深科学家高拉夫·夏尔马(Gaurav Sharma)说。“但现在我们考虑的是一个人控制多架无人机;这是双向的,所以如果无人机向左移动,你的大脑就会收到一个感官信号, 杏耀客户端IOS不能下载 ,告诉你它在向左移动。”
该小组的计划依赖于特殊设计的纳米颗粒,纳米颗粒具有磁芯和压电外壳,这意味着外壳可以将机械能转化为电能,反之亦然。这些粒子将被注射或通过鼻腔注射,磁场将引导它们到达特定的神经元。
当一个特别设计的耳机对目标神经元施加磁场时,磁芯会移动并对外壳施加压力,从而产生电脉冲,使神经元放电。这个过程也反过来进行,从神经元发出的电脉冲转换成微小的磁场,这些磁场被耳机中的探测器接收。
夏尔马承认,将这一过程转化为控制无人机并不容易,杏耀移动客户端但他很享受DARPA提出的挑战。他说:“大脑是医学科学的最后一个前沿。”“我们对它知之甚少,这就是为什么在这个领域做研究非常令人兴奋。”