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猴子在新的脑机接口研究中仅通过思维导航虚拟世界

比利时鲁汶大学的研究人员显示,猴子可以通过脑机接口(BCI)系统在复杂的虚拟环境中导航,而且这项技术在用户训练方面的要求相对较低。

据《新科学家》报道,三只恒河猴被植入了含有96个电极的犹他阵列BCI设备,这些电极分布在三个脑区:初级运动皮层和背侧、腹侧前运动皮层。初级运动皮层参与自愿运动,这是埃隆·马斯克的Neuralink在其各种动物研究模型和最近的人类临床试验中所研究的区域,而前运动皮层则被认为专注于计划、组织和启动这些运动。

不过,这项研究的关键创新并不是硬件本身,因为犹他阵列已广泛应用于神经活动的研究,而是研究中解码这些信息并在三维环境中使其可操作的方法。该研究由鲁汶大学的彼得·扬森领导,起初对恒河猴进行了一次短暂的被动观察训练,随后在佩戴3D快门眼镜和显示立体图像的监视器的情况下,给予它们多种虚拟任务。这些任务包括在虚拟空间中移动各种物体,包括一个球体、一只猴子化身,甚至通过第一人称视角移动自己。

正如《新科学家》所指出的,许多以往的人类试验要求人们主动思考身体运动,比如抬起或放下手指以移动屏幕上的光标,这会被转化为屏幕上的移动。然而,扬森认为,这项研究中BCI的特定安置可能更有效地接入了与运动的直观连接,潜在地需要更少的训练。“我们当然无法询问这些猴子,但我们认为这基本上是一种更直观的控制计算机的方法,”扬森告诉《新科学家》,他指出当前的方法对植入接收者而言可能也如同“试图移动你的耳朵”般陌生。

尽管这项研究希望为人类中获得类似结果铺平道路,这可能解锁例如控制电动轮椅等应用,扬森还相信,这也可能让瘫痪患者直观地在虚拟世界中导航。“我们需要一些工作才能知道准确在哪些区域植入人类,因为很多这些区域在人体中并不是很清楚,”扬森说。“但一旦我们搞清楚了,应该是可行的。实际上应该更简单,因为你可以向人类解释他们应该做什么。”