遠程操控大腦成為現實?

央廣網北京3月26日消息 據中央廣播電視總台中國之聲《新聞超鏈接》報道,近日,來自斯坦福大學的科學家們開發出了一種非侵入式技術,可以利用紅外光遠距離遙控小老鼠的大腦迴路,實現了遠程操控。

大腦是人類最重要,也是最神秘的身體器官之一。大腦中無數的神經控制了我們的思想、情感、記憶以及行為等各個方面,我們一直想了解大腦是如何工作的,但至今仍未破解。

如何對大腦進行遠程操控?腦機介面實驗和遠程操控大腦一樣嗎?人類的大腦會不會有一天也被遠程操控?

遠程操控大腦是如何實現的?

在實驗正式開始前,研究人員需要先做兩件準備工作。第一是向老鼠的大腦注射一種固體元件,元件很小,直徑只有40納米。該元件是一個光熱轉換器,在接收到紅外線的照射之後,把紅外線的能量轉換成熱能。第二個準備工作是對老鼠進行基因改造,經過基因改造的老鼠的神經細胞上表達了一種特殊的蛋白質——TRPV1,這個蛋白質對熱非常敏感。

實驗正式開始後,實驗人員使用一個特定波長的紅外線光源照射老鼠,經過專門選擇的特殊波長的紅外線具備極好的穿透性,能夠穿透腦組織,進入到腦的內部,腦中的光熱轉換器接收到光能後將其轉換成熱能,使得大腦局部升溫,局部溫度升高使得TRPV1的通道打開,這個通道是一個離子通道,它能夠改變神經細胞內外的離子平衡,從而起到激活神經細胞的作用。

以前進行類似的神經科學實驗時,一個慣常的做法是把需要被光刺激的材料通過手術植入到小鼠的腦中,並且要一直保持連接,小鼠的身後就好像捆綁著一根線,小鼠的活動自由受到限制,研究的準確性不高。而這一次的研究不需要連線,是一次很大的進步。

腦機介面實驗是什麼,它和遠程操控大腦有何不同?

腦機介面實驗簡單來說就是在大腦和外部設備之間建立連接通路,主要有兩大方向,一個是外部計算機理解大腦發出的信號;另一個方向是大腦控制外部設備。

腦機介面實驗也存在入侵式和非入侵式的區別。在非入侵式的實驗中,受試者需要戴一個頭套,頭套里分布著很多電極,但這種實驗效果並不好。頭髮會阻隔微弱的腦電波,降低接收的準確性。改良方法是把頭髮全部剃掉,用導電膠讓電極緊緊貼住頭皮,但即使這樣,信號仍舊非常弱。大腦中的神經元數以億計,這就好像將耳朵貼在一個有幾百個人同時說話的大廳的牆壁上,很難聽清其中某個人說的話。

因此,更直接的方法就是進到大廳裡邊,這就是侵入式腦機介面。向大腦中植入電極,電極貼在指定的腦神經元旁邊,接收這些腦神經元的信號。侵入式腦機介面需要做手術,健康的人通常是不願接受的。並且它的使用也受限,它只能探測到所連接的神經元的信號,探測不到其他神經元的信號。

科學家們目前正在探索腦機介面能不能夠成為人類官能的擴展。他們曾在老鼠的大腦上做一個侵入式腦機介面,外部連著一個紅外線接收器,對老鼠進行一定訓練之後,只要紅外線燈打開,老鼠就會做出相應的動作,相當於使接收器成為了老鼠官能的擴展。北京航空航天大學教授,結構生物學家,中國生物物理學會科普工委秘書長葉盛認為,腦機介面未來可能會給我們的生活帶來翻天覆地的變化,例如未來或許能夠將GPS設備通過腦機介面和「路痴」的大腦聯繫起來,讓大腦直接感受我們所處的位置。

而我們今天所說的利用紅外線遠程操控大腦的實驗更多的是幫助我們判斷不同的神經元具體負責什麼樣的腦功能。

人類的大腦未來是否會被遠程操控?

葉盛認為,未來是否真的會有人對人類的大腦進行遠程操控的關鍵在於倫理是否允許以及我們是否需要這麼做。

從技術角度來說,對大腦進行遠程操控是有可能實現的。目前,對大腦進行遠程操控需要先對研究對象進行基因改造。雖然對成人進行基因改造比較困難,但也存在一些技術能夠對局部細胞進行基因變化。但遠程操控人類大腦的行為違反科學研究倫理,是否真的有科學家願意違背研究倫理進行此項實驗還未可知。另一方面也需要有實驗對象願意接受改造。

無論是腦機介面實驗還是遠程操控大腦實驗,研究目的都在於回答一個基本科學問題——我們的大腦是如何工作的。深化對大腦的認知是為了更好地利用這些知識治療疾病以及拓展人腦功能,使人腦達到一個新境界。

監製:白中華

記者:富賾 楊揚

編輯:潘雨薇 彭毓姬

轉自:https://m.toutiao.com/is/i2vEfGJV/ – 遠程操控大腦成為現實?我們的大腦會被控制嗎? – 今日頭條

作者: 張津東

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