美国国防高级研究计划局宣布,六个研究小组将接受“下一代非手术神经技术”

文章作者:管理一号 | 2019-05-30
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 北京时刻5月30日音讯,美国国防高档研讨方案局(DARPA)是美国国防部部属的研讨安排,这个安排正在赞助科学家创造一种办法----运用大脑基因工程、纳米技能和红外光束等东西,即时地读取战士的认识。听着很奇特吧,但这是真的!这项赞助的最终方针是开宣告用思想操控的兵器,比如用一个主意就能将无人机送上天空,或许将用认识将图画从一个大脑传给另一个大脑。

美国国防高档研讨方案局宣告,六个研讨小组将承受“下一代非手术神经技能”(N3)项目的赞助,项目参与者的使命是开发一种无需手术的新技能,为人脑和机器之间快速、无缝的沟通供给双向通道。

幻想一下,有人在操作无人机,有人或许在剖析很多数据,这中心就会发生推迟,假如我想与我的机器沟通,我有必要从大脑宣告信号,指令手指移动,或许指令我的嘴做出口头指令,这就约束了我与网络体系或物理体系沟通的速度,所以这个赞助项目的研讨或许能够用来提高人与机器的互动速度。

这种互动速度的提高其实具有至关重要的含义,因为智能机器和潮水般的数据正在使人类难以招架,无论是军事仍是民用范畴,这项研讨都或许找到用武之地。

思想操控技能的发展

虽然咱们从大脑读取信息乃至写入信息的才能已经有了打破,但这些发展一般依赖于患者的大脑植入物——让医师能够监控癫痫等病症。但是,关于身体健全的人来说,脑部手术的危险太大,无法充分说明这种接口的合理性;现在的脑外监测办法,如将电极直接附着在头皮上的脑电图(EEG)技能还十分不精确。因而,美国国防高档研讨方案局正企图推进无创或微创脑-机接口(BCIs)方面的打破。

 

该安排感兴趣的是能在4年内开宣告对小块大脑(如豌豆巨细)中16个独立方位进行读写的体系,其滞后时刻不超越50毫秒。当你企图透过头骨捕捉大脑活动时,你很难知道信号来自哪里,在什么时候发生,所以最大的应战是,咱们能在空间和时刻上打破分辨率的肯定极限吗?

改动人类大脑的基因

为了完成这一方针,科学家方案运用经过润饰的病毒,即病毒载体,将遗传物质传递到细胞中,在特定的神经元中刺进DNA,使它们发生两种蛋白质。

 

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或许。外部头戴设备会宣告一束红外光,穿过头骨并进入大脑。设备上的探测器将丈量脑安排反射的细小信号,然后生成大脑的图画。因为这种蛋白质的存在,当神经元放电时,方针区域会显得更暗(吸收光线),然后使咱们能够解读大脑的活动,这种解读能够用来判别一个人在看、听或企图做什么。

第二种蛋白质与磁性纳米颗粒相连,因而当头戴设备发生磁场时,神经元会遭到磁影响而放电。这能够用来影响神经元,然后在患者的大脑中发生图画或声响。为了验证这一概念,该小组方案运用该体系将图画从一个人的视觉皮层传输到另一个人的视觉皮层。

与无人机对话

来自非营利研讨安排巴特尔研讨所的一个小组正在承受一个更有野心的应战。该安排期望人类只运用认识就能操控多架无人机,而有关加速度和方位等信息的反应则直接进入大脑。

操作杆和电脑光标基本上都是单向设备,但现在科学家考虑的是一个人操控多架无人机;这是双向的,所以假如无人机向左移动,你的大脑就会收到一个感官信号,通知你它在向左移动。

 

该小组的方案依赖于特别规划的纳米粒子,这种纳米粒子具有磁芯和压电外壳,这意味着外壳能够将机械能转化为电能,也能够将电能转化为机械能。纳米粒子将注入或经过鼻腔打针进入体内,磁场将引导它们抵达特定的神经元。

当特别规划的头戴设备向方针神经元施加磁场时,磁芯会移动,并对外壳施加压力,然后发生电脉冲,使神经元放电。这个进程也能够反过来进行,从神经元宣告的电脉冲能转换成细小的磁场,被头戴设备中的探测器接纳。

将这一进程转化为用思想操控无人机并不简略,但他很享用美国国防高档研讨方案局提出的应战。大脑是医学的最终一个前沿范畴,咱们对大脑知之甚少,这就是在这个范畴做研讨如此激动人心的原因地点。

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