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脑机结合新成果!研究人员能提前预测一只鸟要唱什么歌

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放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-16   浏览次数:367
核心提示:  脑机联合一向是迷信界一个异常超前的概念。虽然前段时光南非金山年夜学的研讨人员宣告他们初次完成了人脑与互联网的及时衔接,然则因为用来解码年夜脑神经元信息的技巧今朝还很无限,我们关于本身的年夜脑运动照

  脑机联合一向是迷信界一个异常超前的概念。虽然前段时光南非金山年夜学的研讨人员宣告他们初次完成了人脑与互联网的及时衔接,然则因为用来解码年夜脑神经元信息的技巧今朝还很无限,我们关于本身的年夜脑运动照旧知之甚少。

  斯坦福工程学传授Krishna Shenoy将我们对年夜脑的熟悉与十五世纪初的世界地图做比拟。世界有名神经生物学家Jeff Lichtman则以为,假定人类须要晓得的关于年夜脑的一切是一英里路的话,我们如今只走了约三英寸。

脑机结合新成果!研究人员能提前预测一只鸟要唱什么歌

  虽然人类关于年夜脑运动的认知才方才开端,但也有很多收成。比来,来自加州年夜学圣地亚哥分校(UCSD)的研讨人员就拿“会唱歌”的斑马雀试了试,成果发明他们创立的“年夜脑—鸟鸣”脑机接口经由过程检测斑马雀的脑部运动可以在年夜约30毫秒之前晓得它要“唱甚么歌”。

  “我们直接从斑马雀的神经运动中解码出了它的啼声,研讨鸟鸣声的阿根廷专家Ezequiel Arneodo将我们的体系称为‘从庞杂的神经运动中解码天然界语音通讯’的第一个原型。相似的办法将来异样可以运用到人类思惟的传递上。” 研讨人员在他们的论文中写道。

脑机结合新成果!研究人员能提前预测一只鸟要唱什么歌

  迷信家称,他们可以直接从斑马雀的年夜脑运动中猜测它要唱的歌。

  这里有两段音频,一个是研讨人员捕获到的斑马雀真实的啼声(音频1),一个是经由过程剖析斑马雀年夜脑里神经运动的记载猜测出来的声响(音频2)。

  音频1、2

  研讨人员应用硅电极来丈量斑马雀年夜脑内的感到活动神经元的电运动(感到活动神经元就是收回鸣叫指令的部位)。他们把神经元放电形式和斑马雀现实的鸣啼声输出一款神经收集模子中,该软件会记载鸟鸣声的开端、停止和频率的变更等信息,以后停止深度进修,并完成 “神经—鸟鸣声的频谱映照”。

  简略一点来懂得就是研讨人员可以经由过程他们的神经收集模子猜测斑马雀的鸣啼声,这也就意味着他们曾经可以解码斑马雀发声时的年夜脑运动信息了。而可以捕捉年夜脑的输入——记载神经元所说的话,就可以猜测生物体的行动;可以或许猜测行动,我们就可以恢回生物体受损的活动功效,好比应用人脑掌握感应器来安排ALS患者的假肢运动。

  斑雀的脑部不年夜,然则它的鸣叫与人类的很像,不只啼声庞杂,并且就像人类的说话一样,它们也是经由过程后天练习控制鸣叫技能的。这使得斑雀成为研讨驱动发声进修的行动、神经及遗传机制模子的迷信家们的最爱。

  之前做过基于山公啼声的脑机联合试验的美国国立卫生研讨院研讨员Makoto Fukushima表现,鸟类的鸣啼声规模更广,懂得“根本神经单位若何组合发明庞杂的歌曲”这件事对人类言语行动的研讨来讲意义严重。

  就今朝的研讨近况来看,在人体中测验考试的脑机联合试验比拟局限,重要是跟踪手臂活动的神经旌旗灯号。而那些经由过程戴个头盔或许在脑部植入微型芯片就可以绝不辛苦地明确年夜脑想说的话的假想,到如今为止还只是个悠远的梦。

  不外加州年夜学的新研讨显示,这些假想也并不是弗成能完成。研讨人员曾经可以直接解码鸟类发声这类极其庞杂的神经运动信息了,下一步应用解码的神经旌旗灯号来揣摸生物体的活动乃至言语行动也就变得轻易了。

  Gentner和他的团队愿望他们的研讨可以或许赞助完成这些假想。“我们曾经经由过程植物模子为庞杂的人类说话解码设计出了一个可参考的脑机接口模子,愿望将来可以运用到生物医学范畴的研讨。”

  而对人类社会来讲,脑机联合切实其实是一个大志勃勃的寻求,除年夜学的试验室,很多硅谷的年夜公司也参加了开辟脑机联合技巧的行列。

  硅谷的CEO中,设法主意最年夜胆的就是谁人想上火星的汉子——伊隆·马斯克(他同时是美国太空摸索技巧公司SpaceX和电动车及动力公司特斯拉的CEO)。本年4月,马斯克宣告成立一家名为Neuralink的脑机接口公司,并称超等人工智能势必完成,届时为了不受威逼,人类只要一种选择,那就是成为AI(年夜脑与盘算机融会,我们成为半机械人)。

  Facebook的首席履行官马克·扎克伯格随后也在公共场所表现,“脑机接口”终究将让人们直接经由过程年夜脑传送本身的设法主意。Facebook今朝年夜约有60名工程师正在做这个偏向的研讨。

  Lain Banks 在其科幻小说《文明》系列中提出了“神经织网”(neural lace)的概念,即一个无缝、稳固、可以直接与年夜脑通讯的全脑接口,也许有一天它将会酿成实际。

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