用人腦意念遙控昆蟲

超級科幻巨制《阿凡達》中，為了與外星人很好地交流，科學(xué)家將人類DNA和外星人DNA結(jié)合，制造出克隆外星人，然后讓人類的意識通過“腦—腦接口”技術(shù)進駐這個克隆外星人的大腦，以實現(xiàn)用人類意志操控這個“傀儡”與當?shù)赝庑侨诉M行無縫對接交流。這聽起來似乎又是一個不可能實現(xiàn)的銀幕幻想，可誰能想到，這種技術(shù)正在上海交通大學(xué)的實驗室里生根發(fā)芽。

最近，上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院的研究生李廣曄，在導(dǎo)師張定國的指導(dǎo)下，成功利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂！這只蟑螂乖乖地聽從人腦發(fā)出的命令，時而直行，時而繞彎。

這究竟是怎么做到的？

原來，師生們的靈感正是來源于《阿凡達》，他們通過人腦與蟑螂大腦的功能性“腦—腦接口”連接，將人腦的信號以特殊的形式成功發(fā)送到蟑螂大腦中，使人腦得以遠程無線控制蟑螂的運動行為。

李廣曄和導(dǎo)師的研究團隊，組裝了一臺可以佩戴在頭上的便攜式無線腦電采集器;同時還打造了一個微型電子背包接收器，當然這個小小的電子背包是給蟑螂用的。這兩個裝備和電腦通過藍牙通信技術(shù)，實現(xiàn)相互之間的無線連接。

實驗開始了，參與成員：一名控制者、一只蟑螂。控制者佩戴上便攜式無線腦電采集器;蟑螂背上了電子背包，且這只蟑螂腦部的觸角神經(jīng)被植入了數(shù)個微電極，用來對它實施電刺激。控制者首先想象這只蟑螂聽他的話，將沿著他所看得到的某種路徑行走，然后他的腦海里接受了相應(yīng)的視覺反饋，產(chǎn)生了方向控制意圖，意圖發(fā)出腦電信號，無線腦電采集器將腦電信號傳輸?shù)诫娔X上，然后電腦解碼腦電信號，識別控制者的控制意圖，控制意圖被電腦轉(zhuǎn)換為與蟑螂身上電子背包匹配的指令，發(fā)送到電子背包，電子背包根據(jù)指令控制蟑螂觸角神經(jīng)上的微電極，微電極通過侵入式神經(jīng)電刺激技術(shù)向蟑螂的觸覺神經(jīng)發(fā)送特定模式的電脈沖，使蟑螂的大腦成功接受控制者的指令。于是，蟑螂順利化身控制者的“阿凡達”。

師生們的這項研究成果，獲得了2015年國際機器人與自動化學(xué)會學(xué)生視頻競賽第二名。專家指出，上海交通大學(xué)師生們研發(fā)的這項技術(shù)，拓展了傳統(tǒng)的“腦—機接口”技術(shù)，對阿凡達式“腦—腦”通訊技術(shù)實現(xiàn)了初步的嘗試。將來，此技術(shù)不僅可以用來對復(fù)雜危險地形進行排查、排險，還為“腦聯(lián)網(wǎng)”的興起儲備了技術(shù)，奠定了基礎(chǔ)。而研究團隊表示，他們還將繼續(xù)改進這項技術(shù)的控制模式，爭取實現(xiàn)多人協(xié)同控制多只蟑螂進行競賽。

當我們原以為現(xiàn)實沖淡了夢想時，科學(xué)總能帶來意想不到的驚喜。