用于检测大脑活动的技术——好吧,我们直白点说,就是读心术——以及改变大脑活动的技术正快速发展,“学术界和企业界都出现了一点淘金热,”加州大学伯克利分校的米歇尔·马哈比兹在麻省理工学院最近的一次会议上说。以下是 2018 年我们将关注的三个快速发展的神经科学领域:
神经尘埃/神经颗粒
无论你如何称呼这些电子设备,它们都非常、非常小。我们正在热切等待 DARPA 6500 万美元神经工程项目的成果,该项目旨在开发一种可以与外界进行数字通信的大脑植入物。第一步是检测神经元的电化学信号(五角大楼的国防高级研究计划局 DARPA 表示,一次检测 100 万个神经元就很好)。为了做到这一点,布朗大学的科学家们正在开发盐粒大小的“神经颗粒”,其中包含一个电极来检测神经元的放电,也可以通过射频天线来刺激神经元放电。
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马哈比兹的“神经尘埃”已经可以做到第一部分。他和他的同事在 2016 年的一项大鼠研究中报告说,微小的无线设备可以检测神经元在做什么。(该研究的首席科学家最近加入了埃隆·马斯克的初创公司 Neuralink,这是一家越来越多的脑科技公司之一。)现在,马哈比兹和他的团队也在努力让神经尘埃接收外部信号,并以特定方式引起神经元放电。马哈比兹说,这种“刺激尘埃”将是“有史以来最小的[神经]刺激器”。最终,科学家们希望他们能知道诸如走路之类的神经代码,从而使他们能够传输让瘫痪病人走路所需的精确代码。他们还在破译理解口语的神经代码,这引发了外部信号使人们听到声音的幽灵——引发了伦理问题,专家说,神经技术将产生大量伦理问题。
意念打字
马斯克并不是唯一一个对您的大脑感兴趣的亿万富翁。领导该项目的神经科学家马克·切维莱特说,Facebook 正在全力推进其“无声语音”计划。很少有人在工作中使用语音助手:“人们不喜欢在其他人面前大声说出他们想发布的内容,”切维莱特在麻省理工学院媒体实验室的会议上说。但是,“如果您可以直接从大脑中打字呢?”早期测试“告诉我们这不是科幻小说,”他说。“[大脑]中有你可以利用的信号。”Facebook 的高级技术中心 Building 8 负责意念打字项目,该中心以两年为周期运行;切维莱特于 2016 年从约翰·霍普金斯大学加入,因此 2018 年可能会有迹象表明,该项目正在朝着以每分钟 100 个单词的速度将想法转化为文本的目标取得进展,这比今天的脑机接口快约 20 倍。
迷你大脑
科学家们从人类干细胞中创建的三维类器官会生长出功能性神经元、不同的皮层层以及其他模仿完整版本的大脑结构。制造大脑类器官的技术发展如此迅速——就在本月,研究人员设法启动了该过程,并在几周内(而不是几个月内)创建了大脑类器官——我们可以预期 2018 年将出现更逼真的版本。那些由患有遗传性精神疾病(如精神分裂症)的患者的干细胞制成的类器官有望揭示这些患者大脑发育中出现的问题,但我们真正期待的是两项技术发展。一项是为类器官提供血液供应,正如哈佛大学的乔治·丘奇实验室所说的那样,但尚未公布结果。“血管化”可以让类器官生长得比目前四分之一英寸左右的直径大得多,也许可以摆脱“迷你”的称号,成为一个在培养皿中生长的成熟大脑。另一个在类器官领域引起广泛关注的进展是给它一个感官输入,可能是通过视网膜,正如一个实验室传闻所做的那样。理论上,这可能会给这些微小的实体……带来体验。现在事情变得有趣了。