2010年11月8日

用头脑控制计算机

里面有迈克尔·杰克逊和玛丽莲·梦露的照片的插图 患者被要求关注2张叠加图像中的1张,此处为Michael Jackson和Marilyn Monroe。

科学家使用脑机接口来显示仅几个脑细胞的活动如何控制计算机屏幕上图片的显示。这一发现揭示了单个脑细胞如何促进注意力和意识思维。

研究人员在开发脑机接口方面取得了长足的进步,这些设备可以让人们的思想指导计算机的动作。该技术可以潜在地帮助瘫痪患者控制假肢并进行沟通。

由加利福尼亚大学洛杉矶分校的伊扎克·弗里德(Itzhak Fried)博士领导的一组科学家使用脑机接口来研究您是否可以通过改变脑细胞的活动来有意识地控制计算机图像。这项研究部分由美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)和美国国立精神卫生研究所(NIMH)资助。

科学家招募了12例耐药性癫痫患者。作为治疗的一部分,这些患者的大脑连接了电线,以定位癫痫发作的活动。这些导线还可以将信息从患者的大脑发送到计算机。

在先前的研究中,研究人员发现单个脑细胞对某些图像的反应比对其他图像的反应更强烈。例如,一个脑细胞可能会对玛丽莲·梦露的照片做出反应,而另一个对迈克尔·杰克逊的照片做出响应。

在这项研究中,科学家首先确定了每个人对4个不同图像有选择性反应的神经元。然后,患者玩了一个游戏,该游戏从2秒钟显示目标图像开始。随后为他们显示了目标的混合图像,该图像叠加在其余3张图像中的1张上。他们的任务是专注于目标图像,直到其他图像消失为止。计算机监视器每十分之一秒更新一次,以反映他们大脑中的活动。

结果出现在2010年10月28日的 性质。在总共近900次尝试中,患者有69%的时间可以使用自己的想法控制他们在计算机屏幕上看到的图像-通常是第一次尝试。

研究人员发现,当受试者增加了喜欢目标图像的细胞的活性并降低了喜欢非目标图像的细胞的活性时,他们就成功地完成了任务。其他研究表明,受试者可以仅使用思想就可以控制光标在计算机屏幕上的移动,但是这项研究的任务要复杂得多。

NINDS的项目主管Debra Babcock博士说:“这项研究的显着方面是,我们可以通过调节很少的脑细胞来集中精力做出选择,并且可以学会非常快地控制这些细胞。”

除了改善我们对自觉思维过程的理解外,这些发现还可能有助于导致更复杂的脑机交互。

相关链接