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科學家們要研究用思維控制的武器?

2019-05-31 09:53:49  來源:新浪科技

北京時間5月30日消息,美國國防高級研究計劃局(DARPA)是美國國防部下屬的研究機構,這個機構正在資助科學家發明一種方法----利用大腦基因工程、納米技術和紅外光束等工具,即時地讀取士兵的意識。聽著很神奇吧,但這是真的!這項資助的最終目標是開發出用思維控制的武器,比如用一個想法就能將無人機送上天空,或者將用意識將圖像從一個大腦傳給另一個大腦。

美國國防高級研究計劃局宣布,六個研究小組將接受“下一代非手術神經技術”(N3)項目的資助,項目參與者的任務是開發一種無需手術的新技術,為人腦和機器之間快速、無縫的溝通提供雙向通道。

想象一下,有人在操縱無人機,有人可能在分析大量數據,這中間就會產生延遲,如果我想與我的機器交流,我必須從大腦發出信號,命令手指移動,或者命令我的嘴做出口頭命令,這就限制了我與網絡系統或物理系統交流的速度,所以這個資助項目的研究或許可以用來提高人與機器的互動速度。

這種互動速度的提升其實具有至關重要的意義,因為智能機器和潮水般的數據正在使人類難以招架,無論是軍事還是民用領域,這項研究都可能找到用武之地。

思維控制技術的進展

盡管我們從大腦讀取信息甚至寫入信息的能力已經有了突破,但這些進展通常依賴于患者的大腦植入物——讓醫生能夠監控癲癇等病癥。然而,對于身體健全的人來說,腦部手術的風險太大,無法充分說明這種接口的合理性;目前的腦外監測方法,如將電極直接附著在頭皮上的腦電圖(EEG)技術還非常不準確。因此,美國國防高級研究計劃局正試圖推動無創或微創腦-機接口(BCIs)方面的突破。

該機構感興趣的是能在4年內開發出對小塊大腦(如豌豆大小)中16個獨立位置進行讀寫的系統,其滯后時間不超過50毫秒。當你試圖透過頭骨捕捉大腦活動時,你很難知道信號來自哪里,在什么時候產生,所以最大的挑戰是,我們能在空間和時間上突破分辨率的絕對極限嗎?

改變人類大腦的基因

為了實現這一目標,科學家計劃使用經過修飾的病毒,即病毒載體,將遺傳物質傳遞到細胞中,在特定的神經元中插入DNA,使它們產生兩種蛋白質。

第一種蛋白質在神經元放電時吸收光,這使得檢測神經活動成為可能。外部頭戴裝置會發出一束紅外光,穿過頭骨并進入大腦。裝置上的探測器將測量腦組織反射的微小信號,從而生成大腦的圖像。由于這種蛋白質的存在,當神經元放電時,目標區域會顯得更暗(吸收光線),從而使我們能夠解讀大腦的活動,這種解讀可以用來判斷一個人在看、聽或試圖做什么。

第二種蛋白質與磁性納米顆粒相連,因此當頭戴裝置產生磁場時,神經元會受到磁刺激而放電。這可以用來刺激神經元,從而在病人的大腦中產生圖像或聲音。為了驗證這一概念,該小組計劃使用該系統將圖像從一個人的視覺皮層傳輸到另一個人的視覺皮層。

與無人機對話

來自非營利研究機構巴特爾研究所的一個小組正在接受一個更有野心的挑戰。該組織希望人類只利用意識就能控制多架無人機,而有關加速度和位置等信息的反饋則直接進入大腦。

操縱桿和電腦光標基本上都是單向設備,但現在科學家考慮的是一個人控制多架無人機;這是雙向的,所以如果無人機向左移動,你的大腦就會收到一個感官信號,告訴你它在向左移動。

該小組的計劃依賴于特殊設計的納米粒子,這種納米粒子具有磁芯和壓電外殼,這意味著外殼可以將機械能轉化為電能,也可以將電能轉化為機械能。納米粒子將注入或通過鼻腔注射進入體內,磁場將引導它們到達特定的神經元。

當特殊設計的頭戴裝置向目標神經元施加磁場時,磁芯會移動,并對外殼施加壓力,從而產生電脈沖,使神經元放電。這個過程也可以反過來進行,從神經元發出的電脈沖能轉換成微小的磁場,被頭戴裝置中的探測器接收。

將這一過程轉化為用思維控制無人機并不簡單,但他很享受美國國防高級研究計劃局提出的挑戰。大腦是醫學的最后一個前沿領域,我們對大腦知之甚少,這就是在這個領域做研究如此激動人心的原因所在。

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