據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站26日報道，美國國防部下屬高級研究計劃局(DARPA)正在向科學(xué)家提供資助，支持他們利用基因編輯、納米技術(shù)和紅外光束等技術(shù)以及工具，研制出更高效的、非侵入的腦—機(jī)接口設(shè)備。士兵可以佩戴這些設(shè)備，將他們的大腦信號轉(zhuǎn)化為指令，讓其可用思維控制武器。比如，用一閃念將無人機(jī)機(jī)群送入空中;或者將圖像從一個大腦發(fā)送到另一個大腦等。

英國《每日郵報》也在26日報道，這一新技術(shù)可控制無人機(jī)、監(jiān)控安全網(wǎng)絡(luò)和通信。而且，設(shè)備可能采用頭盔(讀取用戶大腦信號)的形式，DARPA希望4年內(nèi)研制出相關(guān)設(shè)備的雛形。

砸巨資研制腦—機(jī)接口

DARPA近日宣布，6個團(tuán)隊將獲得其正在進(jìn)行的“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”(N3)項目的資助。這6個團(tuán)隊的任務(wù)是開發(fā)技術(shù)，在不進(jìn)行手術(shù)的情況下，為人腦和機(jī)器之間的快速無縫通信提供雙向通道。據(jù)悉，目前，有兩個團(tuán)隊分別獲得了1800萬美元和1950萬美元的資助。

美國萊斯大學(xué)生物工程助理教授雅各布·羅賓遜領(lǐng)導(dǎo)著其中一個團(tuán)隊。他說：“如果我想與機(jī)器通信，我必須從我的大腦發(fā)出信號，動手或動嘴來發(fā)出口頭命令，這就限制了我與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或物理系統(tǒng)交互的速度。所以問題是，我們?nèi)绾翁岣呓换ニ俣饶?”

羅賓遜說，找到方法至關(guān)重要，因為智能機(jī)器和洶涌如潮水般涌來的數(shù)據(jù)可能會讓人類不堪重負(fù)，而且，這些方法和工具最終有望在軍事和民用領(lǐng)域找到“用武之地”。

提升控制思想的能力

盡管我們讀取甚至向大腦寫入信息的能力有所突破，但這些進(jìn)步通常依賴于醫(yī)生們朝患者大腦植入的設(shè)備，這些植入物使醫(yī)生能監(jiān)測癲癇等疾病。

對正常人來說，腦外科手術(shù)風(fēng)險太大;而目前的外部腦監(jiān)測方法，如腦電圖(EEG，電極直接附著在頭皮上)獲得的數(shù)據(jù)極不準(zhǔn)確。因此，DARPA正試圖在無創(chuàng)或微創(chuàng)腦—機(jī)接口(BCI)方面取得突破。

DARPA表示，希望研究團(tuán)隊能研制出新技術(shù)，避免這些手術(shù)方法，并開發(fā)出能通過接近用戶頭腦來讀取大腦信號的硬件。這些非手術(shù)方法從使用超聲波技術(shù)讀取大腦中的電信號，到吞服“納米傳感器”幫助大腦與頭盔式收發(fā)器通信的“微創(chuàng)”模式等，不一而足。

N3項目經(jīng)理埃爾·埃莫迪說：“如果N3成功，我們最終將擁有可穿戴的神經(jīng)接口系統(tǒng)，可在幾毫米的范圍內(nèi)與大腦通信，將神經(jīng)技術(shù)從臨床轉(zhuǎn)移到國家安全等應(yīng)用領(lǐng)域。DARPA正在為未來做準(zhǔn)備，在這個未來中，無人系統(tǒng)、人工智能和網(wǎng)絡(luò)操作會相互融合。”

對人腦進(jìn)行微調(diào)

羅賓遜則表示，他們對能在大腦內(nèi)16個獨立的、約豌豆大小的腦區(qū)讀取或?qū)懭胄盘柕南到y(tǒng)感興趣。

他解釋說：“當(dāng)你試圖通過頭骨捕捉大腦活動時，很難知道信號來自何處以及信號何時產(chǎn)生。因此，我們需要對人腦進(jìn)行微調(diào)。”

要做到這一點，羅賓遜團(tuán)隊計劃使用經(jīng)過修改的病毒(病毒載體)將遺傳物質(zhì)遞送到細(xì)胞中，以將DNA插入特定的神經(jīng)元，使其產(chǎn)生兩種蛋白。

當(dāng)神經(jīng)元放電時，第一種蛋白吸收光，使檢測神經(jīng)活動成為可能。一款外部耳機(jī)會發(fā)出一束紅外線，穿過頭骨進(jìn)入大腦。然后，連接到耳機(jī)的探測器將測量從腦組織反射的微小信號，以創(chuàng)建大腦圖像。由于蛋白質(zhì)吸光，當(dāng)神經(jīng)元放電時，目標(biāo)區(qū)域會顯得更暗，生成大腦活動的讀數(shù)，科學(xué)家們可使用這一讀數(shù)計算人看到、聽到或試圖做的事情。

第二種蛋白質(zhì)則與磁性納米顆粒相連，因此，當(dāng)耳機(jī)產(chǎn)生磁場時，可磁性刺激神經(jīng)元放電。這可以用于刺激神經(jīng)元，從而在患者的大腦中產(chǎn)生圖像或聲音。該小組計劃使用該系統(tǒng)將圖像從一個人的視覺皮層傳遞到另一個人的視覺皮層。

用思維控制無人機(jī)

來自非營利研究機(jī)構(gòu)巴特爾研究所的一個小組正迎接一項更雄心勃勃的挑戰(zhàn)。該組織希望讓人類僅用意念就能控制多架無人機(jī)，有關(guān)加速度和位置等信息會直接反饋給大腦。

該團(tuán)隊高級研究員高拉夫·夏爾馬說：“操縱桿和計算機(jī)光標(biāo)或多或少都是單向設(shè)備，但現(xiàn)在我們想到的是一個人控制多架無人機(jī)，而且，它是雙向的。所以，如果無人機(jī)向左移動，會有一個感覺信號傳回你的大腦，告訴你無人機(jī)正在向左移動。”

據(jù)悉，DARPA還將與埃隆·馬斯克創(chuàng)辦的“神經(jīng)鏈接”(Neuralink)公司合作，開發(fā)可行的腦—機(jī)界面。最新文件顯示，“神經(jīng)鏈接”在5100萬美元的融資目標(biāo)中籌集了3900萬美元，但最終研制出的設(shè)備是何“模樣”，我們只能拭目以待。