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脑机接口让患者感受到全息物体:进行神经刺激后,不受特定感官的限制_产经_前瞻经济学人

前瞻网    2021-06-28 14:15

 

 

约翰·霍普金斯大学的研究人员,已经证明了通过在混合现实环境中整合神经刺激来“感觉”虚拟物体的能力。

这项研究的参与者——Robert 'Buz' Chmielewski之前通过脑机接口同时控制了世界上最先进的两个假肢,并使用大脑信号用两个假肢来喂食自己。而现在,他已经成为了证明虚拟触觉的第一人。

脑机接口让患者感受到全息物体:进行神经刺激后,不受特定感官的限制_产经_前瞻经济学人

“所有的生物体都完全依靠它们的感觉器官来感知周围世界的信息,”约翰·霍普金斯应用物理实验室(APL)的人类和机器智能项目主管Mike Wolmetz表示:“脑机接口(BCI)创造了一个直接感知信息的新途径,不受特定感觉器官的限制、过滤或关联。”

大脑在多大程度上可以通过感官和肌肉完成典型的感知和控制,同时通过脑机接口进行感知和控制?操作者能否在使用大脑感知和控制其他通道或维度的同时,用他们自己的手和感官与计算机交互?

这个演示给我们提供了一个非常早期的迹象,表明在不久的将来,神经接口可能会从根本上改变我们与技术互动的方式,以及感知自然和数字环境的方式。

该研究是神经增强行动(NEO)项目的一部分,该项目由美国国防高级研究计划局资助,旨在研究神经多路融合。

研究参与者Chmielewski特别适合提供帮助。他在17岁时遭受了脊髓损伤,并被诊断为不完全四肢瘫痪,手臂和手保留了一些运动功能和感觉能力。2019年,他在约翰·霍普金斯医院(Johns Hopkins Hospital)接受了12个小时的脑部手术,成为第一个将慢性微电极阵列植入大脑两个半球的研究参与者。

这个团队已经组装了一个被称为“巴斯的游乐场”(Buz’s playground)的平台,包括全息透镜和平板电脑,在那里他会提出新的任务和概念来尝试,而研究人员可以借此发现通过神经刺激可能产生的新感知模式的初步线索。

第一个新模式是NEO团队所称的“虚拟感知”。作为一系列多路复用和虚拟感知研究的一部分,Buz实际上能够触摸和感觉不同的全息物体——通过全息透镜看到和操纵的虚拟物体——以与任务相关的方式。

该团队在与Buz的合作中一直专注于增强触觉感知,但Wolmetz指出,这种可能性可能远远超出触觉。“就目前的模式而言,增强视觉和听觉在某种程度上是可行的——我们都可以在混合现实中看到和听到。触摸有一些非常不完善的方法(如触觉手套),我们正试图从根本上改进。例如,我们目前还无法感知嗅觉、味觉或本体感觉。直接的神经输入可以改变这一切。”

Chmielewski于当地时间6月25日在北美神经调节学会和神经接口2021年联合会议上分享和交流了他在BCI的冒险体验。该研究团队计划在不久的将来发表与此关联的一系列发行。

除了NEO项目,APL实验室还致力于神经界面研究的主要部分,以寻找恢复失去的功能、增强自然能力、整合生物和人工智能的新方法,并使神经技术在非侵入性的情况下越来越容易获得。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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