更广义的脑机控制方式
研究人员已经表明,配备脑机接口的恒河猴可以仅凭神经活动在虚拟环境中导航,这一结果指向一种比许多现有 BCI 系统更自然的人机控制形式。这项工作之所以引人注目,不仅因为动物能够移动类似光标的物体,还因为它们可以在更丰富的虚拟场景中操控,包括更接近未来可能用于引导身体或轮椅的头像式移动。
根据所提供的源材料,三只猴子中的每一只都植入了三组各 96 个电极的装置,总计每只动物约有 300 个电极。传感器不仅放置在脑机接口研究中常用的初级运动皮层,也放置在与更高层次运动规划相关的背侧和腹侧前运动区。来自这些区域的信号由 AI 模型解码,并转化为对 3D 显示器上对象和虚拟形象的控制。
为什么传感器的位置很重要
此前许多 BCI 研究都要求人类参与者想象某个具体的身体动作,比如移动手指,来推动光标或选择屏幕上的项目。这种方法可以奏效,但常被形容为不直观且耗费心力。所提供的原文援引研究人员 Peter Janssen 的观点,认为新的植入位置可能触及更抽象、更直观的运动规划层,而不是要求使用者去模拟一种别扭的单一动作。
如果这种理解成立,那将是一个重要转变。脑机接口在要求大脑以其自然表征意图的方式表达目标,而不是迫使使用者学习一种奇怪的替代肌肉想象语言时,才会更有用。在报道的实验中,动物可以从固定视角控制一个在景观中移动的球体,也可以从第三人称视角操控动画猴子头像。研究人员说,后续测试还包括在虚拟建筑中导航、开门以及在不同房间之间移动。
这一进展很重要,因为它表明 BCI 不再局限于单一维度的指点任务,而是在接近一种通用导航能力。
从虚拟环境走向现实中的行动辅助
原文描述的长期应用非常实际,而非夸张表演。Janssen 及其同事希望,这种方法最终能帮助瘫痪患者更自然地探索虚拟空间,或在现实世界中控制电动轮椅。这一点很重要。目标不仅仅是展示动物在 VR 中的吸睛演示,而是要发现与预期运动相关的神经信号,是否可以被解码得足够好,从而减少训练摩擦并扩展辅助系统的能力。
当然也存在明显限制。人类试验仍需时日,原文指出,要找到人类中对应的植入位置还需要进一步工作,因为这些脑区尚未被足够精确地绘制出来,无法立即进入临床转化。尽管如此,研究人员认为这一概念在人类身上是可行的,并且随着可以直接对人类参与者下达指令,这一过程甚至可能更容易。
因此,这项实验处于神经科学、AI 和辅助技术的交汇点。这里 AI 并不是取代神经接口,而是充当翻译器,把复杂的脑活动模式转化为可用指令。随着解码模型不断进步,从僵化的 BCI 任务转向更像表达意图而非操作机器的系统,也就更有可能实现。
- 三只恒河猴在运动区和前运动区植入了约 300 个电极。
- 一个 AI 模型将神经信号解码为虚拟环境中的运动。
- 研究人员希望这种方法最终能为瘫痪患者提供更直观的轮椅控制或虚拟空间探索能力。
这项研究更深层的意义不在于猴子在数字世界中移动,而在于控制行为可能来自更高层次的“想要移动”表征,而不是强迫性地模拟某个单一身体部位。如果未来研究证实这一点,BCI 将会更不陌生,也会在日常生活中更有用。
本文基于 New Scientist 的报道。阅读原文。

