用思维控制电脑

　　

未来的某天科学家可能发明一种与大脑机器接口装置，瘫痪的病人和截肢的病人可使用这种装置以思维来控制假肢。现在，福罗里达州大学的研究人员在这一理念基础上更进一步，设计了一种计算机化的装置不仅可以翻译大脑的信号用于指导具体行动，还能通过学习能力与大脑共同进化。

与简单的转换大脑信息为机器手脚的行相比，新的大脑机器接口可以随着时间的推移适应人类的行为，并通过获取的知识更加有效完美地完成任务，更像是一个助手。佛罗里达大学医学与工程学的研究者创造了这种新的模型系统，现在正用于小鼠动物实验。

到目前为止，大脑机器接口都是设计成电脑与人脑单向交流的，人脑发出所有的信号，而电脑执行操作。福罗里达州大学的系统工程师创造了一种实际上允许电脑与人脑交流的接口装置，文章发表在本月的《IEEE Transactions on Biomedical Engineering 》上。

医学博士Justin C. Sanchez说，在这个壮观的大脑机器接口的设计图纸上，这里发生了巨大的变化，Justin C. Sanchez是福罗里达州大学小儿科神经学助理教授也是研究的lead author。这一理念为大脑机器接口与人脑相互的作用开辟多种研究方向。我们需要的不是接受指令的装置，而是协助我们达到目的的装置。我们知道自己的目的，计算机也知道，并且人脑与电脑协作共同完成目标。

福罗里达州大学的科学家和其他研究所的科学家研究大脑机器接口已经多年，试验测试了多种不同的技术装置希望能获得一种可植入的、电脑芯片大小的装置，可用于控制四肢或是进行疾病治疗。
Sanchez说，这种装置具有复杂的程序，这些程序可计算人的思维。但是现阶段大脑机器接口使用这种算法，或者说是编码不适应大脑的变化。

现在设计的一些接口都是使用静止和固定的编码算法，这是假设人们在所有的时间里都是以一种思维方式在思考问题。我们无时无刻不从我们身边的环境或是生活中学习和进步，因此这种接口需要发展一种成动态的数据库随着人脑一起成长。

为了研究大脑机器接口，Sanchez和他的同事建立了一个以设立目标和反馈奖励为基础的系统。
研究人员在小鼠的脑部连接一些极小的电极用于捕捉信号，计算机教三个实验小鼠按照自己的意愿向目标物移动机器手臂。每成功一次，小鼠就会受到奖励，给予一滴水。

Sanchez说，换句话说，电脑的终极目标是获得尽量多的信息点。只要小鼠移动机器臂一次，电脑就接受到一次信息点，每次大脑信号完成指定目标就会给小鼠一次奖励，这中反馈机制使得小鼠的这一行动执行得更有效率。尽管慢慢开始加大操作难度，小鼠完成任务的效率还是慢慢地在提高，成功完成任务的比例比偶然正确完成的几率要高。

我们认为就是这种目标的对话机制使得我们的系统可以随着时间而进化升级。我们想这些装置可以与使用者一起成长。同时，我们还希望使用者能适应新的行为并学会控制这些装置。

Dawn Taylor（医学博士，西储大学生物医学工程专业的助理教授）说，研究结果给这种大脑机器接口添加了一个新的维度。令人印象深刻的是福罗里达州大学的研究者训练小鼠使用机器手臂，并获得有意义的结果，因为小鼠和灵长类或是人类相比缺少原始的思维能力。

编后语：小编看完文章后，直觉是：科幻小说。不得不感叹医学昌明，科学昌明，慢慢地实现了我们平时认为只在科幻小说里存在的ideal。现在，事实摆在眼前，也许科学的宣言应该是：Nothing is impossible！

原文标题：Researchers develop neural implant that learns with the brain
（生物通 张欢）