人工編輯大腦記憶和感覺

2020-12-06 中國軍網

編造美好的記憶、刪除痛苦的回憶……在科幻影視中,有這樣一種神奇的技術,它能編輯人的記憶和感覺,讓人們體驗更為豐富的人生經歷,忘掉令人不悅的往事。但是,這樣的技術真的可以實現嗎?

近日,有科學家宣布已研發出一種編輯人腦記憶的技術——大腦全息調製器技術,能利用全息投影將記憶和感覺編輯並傳輸進大腦。科學家認為,在神經元中植入某種感光蛋白質,即可通過閃光激活或抑制神經元,利用全息投影自由激活特定的一組神經元,使它們呈現真實大腦活動的模式,進而將記憶和感覺複製到大腦中。

研發人員稱,該技術可用於控制假肢,使癱瘓的人重新擁有觸感,甚至可以將實時的圖像和視頻轉換為盲人的大腦活動,讓盲人重見光明。研究人員通過不斷監控大腦神經活動,並相應地決定激活哪組神經元以模擬對應的大腦反應模式和節奏,從而實現製造感覺、控制假肢等功能。

當前,大腦全息調製器技術雖處於初期階段,但蘊藏著巨大潛力。研究人員已經完成對老鼠大腦中一塊包含2000到3000個神經元區域的實驗。實驗中,藉助計算機生成全息圖像,將光束投射在老鼠大腦的軀體感覺皮質組織中,通過實時監控,發現老鼠的大腦活動和真實感覺刺激引起的反應相同,說明該技術成功實現了記憶和感覺的移植。

這項技術目前只能應用於大腦的一小塊區域,而且所需設備非常龐大。研究人員稱,這種技術未來可以擴大到更廣闊的大腦外層空間,而設備的尺寸將會縮小到可以裝進背包。那時,對大腦的「記憶」和「感覺」進行編輯控制的想法將更易實現。

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  • 「最強大腦」的記憶密碼
    「人們的各種精神和心理活動離不開相應器官或組織的結構和功能的支持,記憶同樣也有其內在的神經活動機制。」河北醫科大學第一醫院教務處處長、河北省腦科學與精神心理疾病重點實驗室主任許順江介紹,記憶是人腦對外在信息的保存和再現能力,而這些信息的存儲、管理和提取則是由大腦內複雜的神經網絡和環路共同完成的。人的記憶可以分為很多種。
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    在回憶的過程中,你還能記起當時的氣味、色彩、某人說的趣事、你心中的感覺……等等。這些片段僅有幾毫秒長。大腦收集、聯繫並創造這些片段的能力便構成了每段回憶的基礎,往大了說,也就是構成你這個人的基礎。這不只是某種形上學的、詩意的表達方式。每段感覺經歷都會激發神經元細胞的變化,改變它們相互聯結的方式。因此從理論上來說,大腦便是由回憶構成的,而回憶又會不斷重塑你的大腦。
  • 大腦儲存記憶?不 因為它本身就是記憶
    在回憶的過程中,你還能記起當時的氣味、色彩、某人說的趣事、你心中的感覺……等等。這些片段僅有幾毫秒長。大腦收集、聯繫並創造這些片段的能力便構成了每段回憶的基礎,往大了說,也就是構成你這個人的基礎。這不只是某種形上學的、詩意的表達方式。每段感覺經歷都會激發神經元細胞的變化,改變它們相互聯結的方式。因此從理論上來說,大腦便是由回憶構成的,而回憶又會不斷重塑你的大腦。
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    實際上,哺乳動物大腦中的複雜神經元網絡,是由不同遺傳、形態和功能特徵的神經元集合形成的。即便是在同一大腦區域內,神經元集合在解剖學或功能上也並不統一,分為不同的亞群,這便是一種「異質性」。這一異質性需要對特定神經元集合進行基因編輯——而且,在特定神經元亞型、迴路中進行精確的基因操作,對於確定神經元活動和行為之間的關係是至關重要的。
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  • 新知|「最強大腦」的記憶密碼
    「人們的各種精神和心理活動離不開相應器官或組織的結構和功能的支持,記憶同樣也有其內在的神經活動機制。」河北醫科大學第一醫院教務處處長、河北省腦科學與精神心理疾病重點實驗室主任許順江介紹,記憶是人腦對外在信息的保存和再現能力,而這些信息的存儲、管理和提取則是由大腦內複雜的神經網絡和環路共同完成的。人的記憶可以分為很多種。