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猴子只用思想来控制两个虚拟的手臂

发布时间:2017-07-01 03:20:02来源:未知点击:

作者:Helen Thomson视频:猴子用它的思想控制虚拟武器猴子已经被赋予了仅使用思想同时控制两个虚拟武器的能力同样的技术很快就会让那些瘫痪控制外骨骼的人能够随心所欲地移动猴子和人类之前已经使用他们的想法控制了一个假肢它使用放置在大脑中的电极来完成,这些电极识别当人们想要移动时发生的特定电活动模式然后将该图案转换为假体中的实际运动但是到目前为止,只能以这种方式控制单肢那是因为当大脑考虑同时移动双臂时,活动不仅仅是你单独移动每只手臂时可能看到的结果,而是完全不同的模式为了实现这种双手运动,北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的Miguel Nicolelis及其同事记录了猴脑两侧躯体感觉和运动皮层中近500个单神经元的个体电活动,这些区域负责感知身体位置,触摸和运动 “我们相信它是同时记录在非人类灵长类动物中的最多神经元,”Nicolelis说当他们记录大脑活动时,团队训练猴子移动虚拟表示的手,以跟随屏幕上的两个移动目标(见上面的视频)这包括首先教猴子如何使用两个操纵杆移动其化身的虚拟手在这种情况下,团队的计算机算法了解了哪些大脑活动与哪些动作相匹配一旦实现这一点,操纵杆就会断开连接并且算法接管了当程序检测到猴子大脑中发出移动意图的模式时,它会将虚拟手移动到相应的方向每当双手遇到目标时,猴子就会得到奖励,因此很快就学会了单独用手移动双手 “然后我们尝试了更具冒险精神的东西,”妮可利斯说该团队已经证明可以训练算法识别移动双手的意图,但下一步是看他们是否可以在没有猴子最初使用自己的手臂的情况下训练算法这部分实验至关重要,因为它证明了算法可以仅使用思想进行训练 - 如果不使用肢体的人使用该技术,这是至关重要的一步为了做到这一点,该团队有第二只猴子观看虚拟手臂向目标移动,同时自己的手臂受到轻微约束正如猴子看到的那样,它的运动神经元和体感皮层中的神经元开始反应的方式与猴子一直移动自己的手臂时的反应方式大致相同算法只用了7分钟就能识别出与虚拟手的运动相关的大脑活动模式在此之后,研究人员允许算法接管 - 只有在猴子想要移动它们时才移动手这项研究是Walk Again项目的一部分,该项目旨在创建一个残疾人可以用自己的思维控制的外骨骼 Nicolelis的团队已经建立了一个虚拟环境,在这个环境中,瘫痪的人可以训练移动虚拟化身这最终应该让他们准备好移动一个思想控制的外骨骼,Nicolelis的团队希望在2014年巴西足球世界杯开幕式上展示期刊参考:Science Translational Medicine,DOI:10.1126 / scitranslmed.3006159关于这些主题的更多信息: