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DARPA 拨款 6500 万美元用于脑机接口研发,一起来看各顶尖研究机构的脑洞

本文作者:三川 2017-07-14 17:01
导语:我们距离成熟的脑机接口方案到底还有多远?

DARPA 拨款 6500 万美元用于脑机接口研发,一起来看各顶尖研究机构的脑洞

你是否听说过 DARPA?要盘点各国最具神秘色彩的研究机构,它一定榜上有名。

它全称是“美国国防高级研究计划局”,由艾森豪威尔在 1958 年指示成立,直属国防部。其任务是确保美国在突破性国防科技上的领先。互联网、计算机图形化界面的诞生,都跟它的研究脱不了干系。

而现在,DARPA 把目光锁定在了脑机接口

近日,雷锋网得到消息,DARPA 向六只科研团队拨款 6500 万美元,用以研发神经植入装置,目标是把人脑的神经活动转码为由 0 和 1 组成的机器代码。这是作为 DARPA“神经工程系统设计”项目的一部分,后者在 2016 年 1 月由奥巴马政府宣布。

该研究将聚焦于大脑的体感觉皮层(sensory cortex),在上面监测、调节特定位置的神经活动。DARPA 希望最终系统能至少做到从百万级神经元上收集信息,并对 10 万个神经元实施实时刺激。据估计,人脑共有 860 亿个神经元,一百万只是其中的很小一部分。即便如此,如果研究人员能成功开发出可行技术,这会为将来的各种医疗、脑机应用打下基础。

该项目极具挑战性。最理想的情况也是 DARPA 最希望看到的成果:设计出一个体积不到一立方厘米的设备,用来实现上述所有功能。各只研究团队需要设计全新算法和数学模型,把大脑的信号转化为有价值的信息;在这之外,还要能够发射信号准确刺激特定神经元。

我们来看看几支研究团队的研发方向(脑洞):

  • 布朗大学

    对语言的神经处理进行解码。Arto Nurmikko 教授领导的团队,建议把 10 万个亚毫米级的无线“神经米粒”传感器植入大脑。受试者头戴一个头罩,它向传感器供电并转播神经信号。

DARPA 拨款 6500 万美元用于脑机接口研发,一起来看各顶尖研究机构的脑洞

  • 哥伦比亚大学

    Ken Shepard 教授提议,把一层柔性的金属氧化物半导体植入视觉皮层。受试者头戴一个信号转播器,同时也是供电器,把脑电波信息传输给计算机。

  • Voir et Entedre 基金会

    他们会聚焦于视觉。借助光遗传学(optogenetics,对细胞进行基因编辑,让其对光线敏感)技术,在视觉皮层的神经元和人眼上的人造视网膜(基于摄像,高清)之间创建通讯连接。

  • Paradromics Inc.

    使用微导丝电极阵列建立一个脑机接口,记录、刺激目标神经元。该团队的目标是开发一套能够语言能力的设备。大脑皮层

  • 加州大学伯克利分校

    开发一个能检测、调节大脑皮层中一百万神经元的全息显微镜。该设备有潜力恢复视力,或成为控制机械假肢的脑机接口。

雷锋网(公众号:雷锋网)提醒,这些项目都处于萌芽期,离临床测试还远得很。另外,当技术逐渐成熟,研发团队将与联邦药物管理局合作,评估神经植入装置的长期风险与健康影响。

有一点毋庸置疑——一旦研究出可应用的成果,其影响将是爆炸性的。对脑机接口的研究将极大推动大脑功能,还可能对心理创伤后遗症以及抑郁症提供新的治疗手段。这些设备可能提供控制机械假肢的新途径。有朝一日,我们能不能增强人体的无感?用大脑打字?记录下梦境,之后像看电影一样播放?

当然,潜在的安全风险也不可忽视。顾虑到网络安全问题,我们是否真的要给黑客直接“黑”如脑海的途径?互联网巨头们,比如谷歌、Facebook 以及国内的 BAT,将如何将此类技术商业化?

via discover magazine,雷锋网编译

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