中國科學家成功以人腦意念操控實驗鼠走迷宮

(圖:Credit: Azimuth_A/shutterstock))

科學界已有不少用人腦意念控制外部裝置的研究,但過去較少有用人腦意念控制動物的研究。中國浙江大學發表的一項研究,成功以人腦意念操控實驗鼠的動作,並引導實驗鼠穿越複雜的迷宮。

腦腦介面

研究人員使用了已開發許久的腦機介面(brain-machine interfaces,簡稱 BMI)技術,將其擴展為腦腦介面(brain-brain interfaces,簡稱 BBI)。這種技術能擷取大腦與動作有關的意識訊號。這不是人類首次使用腦腦介面控制動物,過去曾有研究使用此技術,以人類腦波控制老鼠尾巴運動,甚至以人腦意念控制蟑螂的行動。但此研究首次使用腦腦介面讓人類用意念控制老鼠走複雜的迷宮。

實驗方法

研究人員將腦波圖感測器連結到人類的頭戴式裝置,以紀錄人類的大腦訊號。將大腦訊號藉由電腦轉換為控制指令後,以無線訊號輸送至實驗鼠(該研究稱為大鼠機器人)大腦的四個刺激器,並以電極刺激大腦。如此一來,便能使大鼠機器人根據接受到的指令進行動作。

負責控制大鼠機器人行動的人類控制者,戴上頭戴式裝置連接腦腦介面之後,當人類移動左右臂時,便能控制大鼠機器人向左右移動,而有意識的控制眨眼則表示向前進。接著,研究團隊以迷宮測試大鼠機器人移動的流暢度,並逐步提升迷宮的移動難度,除了穿越複雜的迷宮之外,大鼠機器人還需爬梯和穿越隧道。結果顯示,實驗的六隻大鼠機器人,在連續十次的測試中表現良好,成功率約為九成,有兩隻行動特別流暢。

未來發展

研究人員表示,腦腦介面可能實現兩個人類大腦間傳送訊號,接下來希望能持續改善這項技術。華盛頓大學(University of Washington)的大腦科學家安德里亞·斯托科博士(Andrea Stocco)認為,此技術未來能協助改善虛擬實境系統、控制動物通過人類無法通過的狹宰空間,甚至是在特殊的情況下,由資深外科醫師遠端操控醫師的雙手進行精細的手術。

哈佛醫學院(Harvard Medical School)的柳承世博士(Seung-Schik Yoo)則表示:「我希望此技術能用於腦刺激的神經治療應用,我深信腦刺激技術能成為人們日常生活的一部分,有朝一日能幫助實現神經義肢(neuroprosthesis)。」

至於腦腦介面是否會造成人類被操控。柳博士表示:「當然,我們必須擔心此技術被濫用,並應防止其發生。許多新科技都是一把雙面刃。」對此,斯托科博士並不擔心,他不認為我們現在需要使用腦腦介面來操控人類。但斯托科博士補充,Facebook 個資濫用這類醜聞提醒我們,社群媒體與廣告活動只是換一種方式實現操控人類的目標,讓人們做一些他們不想做的事。而這項研究能讓人們更重視這個倫理兩難的問題。

 

參考資料:

  1. Researchers Create ‘Rat Cyborgs’ That People Control With Their Minds. (2019, February 14). DiscoverMagazine
  2. Chinese Scientists Built A Brain Interface To Control Cyborg Rats. (2019, February 5). Futurism
  3. Zhang, S., Yuan, S., Huang, L., Zheng, X., Wu, Z., Xu, K., & Pan, G. (2019). Human Mind Control of Rat Cyborg’s Continuous Locomotion with Wireless Brain-to-Brain Interface. Scientific Reports, 9(1). doi:10.1038/s41598-018-36885-0
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。

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