浙江大学正式宣布“精神”控制不再是传说-是高等教育成人教育

最初只出现在科幻和武侠小说中的精神控制或心灵感应，已经被浙江大学写成现实。 2月21日，浙江大学求是高等研究院“脑-机接口”研究团队宣布了最新的阶段性研究进展：猴子用“想法”控制机械手实现四种不同的手部动作：抓、钩、抓和捏。对于脊髓损伤和肢体瘫痪的残疾人来说，这无疑是个好消息，因为随着技术的发展和进步，他们也可能会用“想法”让自己重新站起来。 　　

　　2月21日，在浙江大学紫金港校区求是高等研究院实验室，一只名叫“健慧”的猴子正在用四种不同的手动作，即抓、钩、抓和捏来“处理”面前四种不同形状的物体。半米远的地方，一个操纵者似乎与“健慧”有着心灵感应，同步做着完全相同的手部动作，并抓住了实验者递过来的塑料瓶、书籍、胶带环和小饰物。 据组长郑晓翔介绍，这个过程实际上是猴子想要做手的动作时大脑发出的信号，机器人可以通过控制系统完成动作，实现“创意”控制。为了实现这一目标，研究人员利用信息技术提取大脑运动皮层数百个神经元发出的实时信号，并破译猴子大脑在抓、钩、抓、捏四种姿势上的神经信号特征分类，这样猴子的“心”就可以直接控制外部机械来完成相应的动作。 郑晓祥表示，浙江大学求是高等研究院“脑-机接口”研究团队在“脑-机接口”领域取得的成果基本上与世界一流水平持平。所谓的“脑-机接口”技术致力于在大脑和假肢等外部设备之间建立一个直接传输大脑指令的通道，这样即使在脊髓损伤和神经通路受损的情况下，大脑信号也可以被计算机解读，以直接控制外部设备，使运动残疾人有望重新获得独立生活的能力，大大提高残疾人的生活质量。同时，本研究对于理解大脑的认知过程和智能信息处理也具有重要的科学意义，有利于推动具有高度复杂数据的新信息感知技术、模式识别技术、集成电路等的研发。 2008年，美国匹兹堡大学的科学家在国际上宣布，猴子可以用“想法”控制机械手臂的运动。2011年10月，杜克大学医学中心的科学家在《自然》杂志上发表了一篇文章，宣布他们不仅可以让猴子用大脑移动虚拟手掌，还可以感受虚拟手掌触摸物体的触觉信号。

　　浙江大学这项研究成果的特点是，他们捕获的神经信号是更精确的手指信号，这对复杂度和精度要求更高　

解密：用脑植入芯片记录神经信号伦理：猴子操作规范和精心护士护理

　　事实上，精神控制的具体实施非常复杂。它包括在猴子的大脑皮层植入芯片，训练猴子做相应的动作，获取、处理和解码这些动作的大脑信号，并使外部设备能够“理解”这些信号。 郑晓翔表示，这一领域的研究需要神经科学、信息工程技术、医学等多学科的交叉合作。关键是开发实时性强、精度高、互适应性强的多通道神经元放电采集、处理和信息解码技术。研究团队花了五年时间，通过“动物导航系统”取得了这一成就，该系统最初实现了在大鼠大脑中植入电极。 项目组成员、浙江大学医学院第二附属医院神经外科副教授朱俊明表示，在给猴子做脑部手术时，他需要将两块连接200多个神经元的芯片植入大脑运动皮层，单个芯片的面积只有4mm×4mm，每个芯片上有96个电极引脚。芯片的另一端与计算机相连，计算机实时记录猴子发送的神经信号。 “这些针比头发还细。它们可以确保植入大脑皮层时不会损伤细胞，而且还能获得细胞发出的‘信号’。”朱俊明表示，该芯片获得的信号远远多于脑电图获得的信号。 这些EEG信号将在屏幕上呈现不同级别和频率的“声音”。生物医学工程、计算机、医学等领域的研究人员利用神经信号实时分析系统，对约200个神经元记录的放电信号进行解读，最终区分出猴抓、钩、抓、捏四种不同信号的“秘密语言”。 “手的运动区至少有数万到数十万个神经元。我们可以使用大约200个神经元来解码对手的运动。”郑晓祥说：“当然，我们生成的控制命令的精度和复杂性与真正灵活的手指运动之间还有一定的距离。” 关于利用动物进行实验的动物伦理问题，郑晓祥表示，本次研究选用的猴子已经通过学校相关伦理委员会的论证，符合中国《实验动物管理条例》、《实验动物质量管理办法》的规定，《浙江省实验动物许可证管理实施细则》、《浙江省实验动物管理办法》等法律法规。这是一个正常的科学实验。 朱俊明表示，猴子芯片植入手术与脑部手术一样标准，包括对手术环境、麻醉、术后恢复等措施的严格要求。 项目组动物组的实验者说，这些猴子每天参加实验大约一个半小时，剩下的时间都是自己度过的。参与实验的猴子有自己的活动空间，生活在恒温恒湿的空调房间里，每天都有特别的水果蔬菜和营养餐，并由两名全职实验人员精心照料。 郑晓祥表示，严格来说，国际社会通过“想法”控制外部设备还有很长的路要走，但“脑-机接口”技术的发展前景是令人向往的。在接下来的一两年里，基于猴子手臂和手指运动轨迹的神经解码，研究团队有望实现猴子用“想法”伸展手臂和抓取物体的连续动作。（记者于建斌）