北京時(shí)間5月30日消息，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）是美國(guó)國(guó)防部下屬的研究機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)正在資助科學(xué)家發(fā)明一種方法----利用大腦基因工程、納米技術(shù)和紅外光束等工具，即時(shí)地讀取士兵的意識(shí)。聽著很神奇吧，但這是真的！這項(xiàng)資助的最終目標(biāo)是開發(fā)出用思維控制的武器，比如用一個(gè)想法就能將無人機(jī)送上天空，或者將用意識(shí)將圖像從一個(gè)大腦傳給另一個(gè)大腦。
美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局宣布，六個(gè)研究小組將接受“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”（N3）項(xiàng)目的資助，項(xiàng)目參與者的任務(wù)是開發(fā)一種無需手術(shù)的新技術(shù)，為人腦和機(jī)器之間快速、無縫的溝通提供雙向通道。
想象一下，有人在操縱無人機(jī)，有人可能在分析大量數(shù)據(jù)，這中間就會(huì)產(chǎn)生延遲，如果我想與我的機(jī)器交流，我必須從大腦發(fā)出信號(hào)，命令手指移動(dòng)，或者命令我的嘴做出口頭命令，這就限制了我與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或物理系統(tǒng)交流的速度，所以這個(gè)資助項(xiàng)目的研究或許可以用來提高人與機(jī)器的互動(dòng)速度。
這種互動(dòng)速度的提升其實(shí)具有至關(guān)重要的意義，因?yàn)橹悄軝C(jī)器和潮水般的數(shù)據(jù)正在使人類難以招架，無論是軍事還是民用領(lǐng)域，這項(xiàng)研究都可能找到用武之地。
思維控制技術(shù)的進(jìn)展
盡管我們從大腦讀取信息甚至寫入信息的能力已經(jīng)有了突破，但這些進(jìn)展通常依賴于患者的大腦植入物——讓醫(yī)生能夠監(jiān)控癲癇等病癥。然而，對(duì)于身體健全的人來說，腦部手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)太大，無法充分說明這種接口的合理性；目前的腦外監(jiān)測(cè)方法，如將電極直接附著在頭皮上的腦電圖（EEG）技術(shù)還非常不準(zhǔn)確。因此，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局正試圖推動(dòng)無創(chuàng)或微創(chuàng)腦-機(jī)接口（BCIs）方面的突破。
該機(jī)構(gòu)感興趣的是能在4年內(nèi)開發(fā)出對(duì)小塊大腦（如豌豆大?。┲?6個(gè)獨(dú)立位置進(jìn)行讀寫的系統(tǒng)，其滯后時(shí)間不超過50毫秒。當(dāng)你試圖透過頭骨捕捉大腦活動(dòng)時(shí)，你很難知道信號(hào)來自哪里，在什么時(shí)候產(chǎn)生，所以最大的挑戰(zhàn)是，我們能在空間和時(shí)間上突破分辨率的絕對(duì)極限嗎？
改變?nèi)祟惔竽X的基因
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，科學(xué)家計(jì)劃使用經(jīng)過修飾的病毒，即病毒載體，將遺傳物質(zhì)傳遞到細(xì)胞中，在特定的神經(jīng)元中插入DNA，使它們產(chǎn)生兩種蛋白質(zhì)。
第一種蛋白質(zhì)在神經(jīng)元放電時(shí)吸收光，這使得檢測(cè)神經(jīng)活動(dòng)成為可能。外部頭戴裝置會(huì)發(fā)出一束紅外光，穿過頭骨并進(jìn)入大腦。裝置上的探測(cè)器將測(cè)量腦組織反射的微小信號(hào)，從而生成大腦的圖像。由于這種蛋白質(zhì)的存在，當(dāng)神經(jīng)元放電時(shí)，目標(biāo)區(qū)域會(huì)顯得更暗（吸收光線），從而使我們能夠解讀大腦的活動(dòng)，這種解讀可以用來判斷一個(gè)人在看、聽或試圖做什么。
第二種蛋白質(zhì)與磁性納米顆粒相連，因此當(dāng)頭戴裝置產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，神經(jīng)元會(huì)受到磁刺激而放電。這可以用來刺激神經(jīng)元，從而在病人的大腦中產(chǎn)生圖像或聲音。為了驗(yàn)證這一概念，該小組計(jì)劃使用該系統(tǒng)將圖像從一個(gè)人的視覺皮層傳輸?shù)搅硪粋€(gè)人的視覺皮層。
與無人機(jī)對(duì)話
來自非營(yíng)利研究機(jī)構(gòu)巴特爾研究所的一個(gè)小組正在接受一個(gè)更有野心的挑戰(zhàn)。該組織希望人類只利用意識(shí)就能控制多架無人機(jī)，而有關(guān)加速度和位置等信息的反饋則直接進(jìn)入大腦。
操縱桿和電腦光標(biāo)基本上都是單向設(shè)備，但現(xiàn)在科學(xué)家考慮的是一個(gè)人控制多架無人機(jī)；這是雙向的，所以如果無人機(jī)向左移動(dòng)，你的大腦就會(huì)收到一個(gè)感官信號(hào)，告訴你它在向左移動(dòng)。
該小組的計(jì)劃依賴于特殊設(shè)計(jì)的納米粒子，這種納米粒子具有磁芯和壓電外殼，這意味著外殼可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，也可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。納米粒子將注入或通過鼻腔注射進(jìn)入體內(nèi)，磁場(chǎng)將引導(dǎo)它們到達(dá)特定的神經(jīng)元。
當(dāng)特殊設(shè)計(jì)的頭戴裝置向目標(biāo)神經(jīng)元施加磁場(chǎng)時(shí)，磁芯會(huì)移動(dòng)，并對(duì)外殼施加壓力，從而產(chǎn)生電脈沖，使神經(jīng)元放電。這個(gè)過程也可以反過來進(jìn)行，從神經(jīng)元發(fā)出的電脈沖能轉(zhuǎn)換成微小的磁場(chǎng)，被頭戴裝置中的探測(cè)器接收。
將這一過程轉(zhuǎn)化為用思維控制無人機(jī)并不簡(jiǎn)單，但他很享受美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局提出的挑戰(zhàn)。大腦是醫(yī)學(xué)的最后一個(gè)前沿領(lǐng)域，我們對(duì)大腦知之甚少，這就是在這個(gè)領(lǐng)域做研究如此激動(dòng)人心的原因所在。