科学家研制“意识”光标

发布时间:2002-03-20来源:


    科学家用金属线绕着猴子的大脑,并与计算机相连,使它们通过意识就可以移动光标在计算机屏幕上的位置。通过演示大脑如何控制物体在二维空间中的运动,生物工程师为丧失活动能力的个体设计的可以精密调节的新型装置又向前迈进了一步。
    
    所谓神经修复装置其目的就是让大脑细胞指挥机械手臂或计算机,但至今科学家们还集中于对一维运动的研究——配备电极的老鼠可以学会不用爪子就能把杠杆上下移动。最近用猴子进行的研究表明的确能做到更为精细的运动,但这种情况首先要把动物大脑的信号编译为计算机程序,才可以移动机械手臂。
    
    为了让猴子而不是计算机进行这种可比性运动,罗德岛首府普维顿斯市布朗大学的神经系统科学家Mijail Serruya及其同事先教猴子玩一个简单的计算机游戏:一个红点随机在计算机屏幕上出现,猴子用鼠标点击它。如果光标点中了目标,猴子就可以得到奖励。与此同时,红点会在另一个位点出现。
    
    动物学会玩这种游戏后,研究组把大约100个电极植入猴子大脑的各个运动皮层。当动物用鼠标进行游戏的时候,计算机收集数据,记录是哪个神经元从不同方向给猴子手部发送信号。在计算机明确各个神经元的职责以后,科学家将鼠标置于不受猴子控制的状态,利用大脑电极的控制让计算机光标移动。就像它们能用手快速移动一样,动物可以通过“想像”让光标点中目标。科学家们在近日出版的《自然》杂志上报告了这一研究。令人惊奇的是,这种运动只受6到30个神经元的控制。
    
    加州拉哈拉的神经科学研究所的神经生理学家Andrew Schwartz认为,这项工作演示了大脑如何利用很少的神经元控制复杂的运动。与以前的研究对象相比,移动光标的运动“更为复杂”,他评价说“而他们的研究结果非常令人满意”。
    
    (潘比 译自www.sciencenow.org)