利用電刺激,科學家可以將信息直接注入猴子的大腦

2020-12-06 36氪

我小時候夢想過一種全知丸,吃一顆古今中外的所有知識就全知道了,一秒變神童。不過,這有點太奢侈了,那樣的話高考中考就沒什麼意義了,三年高考五年模擬做一遍到頭來不如一顆大力丸。

不過,科學家還是在這一點向前邁進了一步。

據每日郵報報導,研究人員可能已經找到了一種直接將信息直接注入大腦的方法。雖然這項研究還處於早期階段,但專家們表示,這可能為治療中風或受傷後失去某些大腦功能的人鋪平道路。

在這項研究中,一組神經科學家已經證明,向猴子的前運動皮層傳遞微小的電流,可以提供指導它們運動的「指令」。

看著似乎找到一種馴猴子的捷徑。說正經的:

羅切斯特大學的一名內科醫生和研究員Marc H.Schieber說,研究人員主要關注的是,刺激主要的感官皮層,即軀體感覺皮層、視覺皮層和聽覺皮層,從而向大腦輸入信息

在這項研究中,研究小組訓練了兩隻恆河猴,來執行基於視覺指令和動作的任務。研究員向猴子們展示了四件物品,每一件旁邊都有一盞可以開關的燈。

在實驗開始的時候,猴子們抓住了一個中央位置的把手。然後,根據燈打開的情況,他們會用手操縱物體。

與此同時,當燈被打開時,研究小組還對猴子的前運動皮層,進行了低水平的電刺激。

研究人員在猴子大腦中使用了不同的刺激點,分別對應著四種不同的光線和運動。然後,燈被拿走了。

在做了這個之後,研究小組發現,猴子依然能夠根據微刺激進行正確的運動。

Schieber說:「猴子們不能告訴我們他們的感受,所以訓練它們把微刺激與動作聯繫起來,讓我們能夠確認他們已經感受到一種衝動或有某種體驗。」

之前的研究已經表明,電流刺激可以引起手臂和手的反應。

為什麼受傷的總是我?

為了確保這不是一種個例情況,研究人員改變了電極的位置分配,並通過燈光對猴子進行了重新訓練。

他們發現,猴子也能夠將刺激的不同區域與重新分配的動作聯繫起來。

該研究小組稱,這項研究可能為更好的大腦-計算機接口和神經修復鋪平道路。

Schieber的同事、實驗室的博士後研究員Kevin A Mazurek說,在腦機接口的發展中,大多數工作都主要集中在大腦的感覺區域。但這限制了大腦中你能夠傳遞信息的範圍。

不光是猴子,研究人員說,這項技術也可以在人類身上進行試驗。

Schieber說:「當你直接刺激身體感覺或視覺皮層時,這種做法通常會在他們的皮膚上感到某種東西,或者在他們的視覺上看到一些東西。這表明你可以在沒有這些感知的情況下,將你想要的信息傳遞給一個人的大腦。」

這樣看起來,是不是可以把考試內容,通過這種方式打包上傳到大腦裡。然後,就可以盡情地瀟灑去了。雖然這比我的全知丸差了那麼一點點。

當然,科學家還是本著醫者仁心的態度去搞研究的,希望這些研究真的能幫到那些大腦收損傷的人。

相關焦點

  • 掃描猴子大腦,竟可以解碼人臉圖像
    這說明我們對大腦識別面部和大腦在看到人臉時用來記錄的電勢窗口有了更進一步理解。該研究被發表在《細胞》期刊上,它並不意味著我們已經能夠打開猴子的大腦,也不意味著我們很快能夠直接看到猴子夢中的照片。它象徵著人類對大腦某個特殊功能的突破性研究。萊斯特大學的神經系統學家Rodrigo Quian Quiroga教授表示此乃神經科學領域的一大變革。
  • 科學家將人類基因導入絨猴體內,絨猴大腦體積明顯增加
    人類為何比其他靈長類動物聰明,能進化出文明,這是科學家一直以來都想搞明白的事情,黑猩猩與人類基因相似度達96%以上,人的腦容量卻是黑猩猩的3倍。而人類與黑猩猩在600萬年前由共同的祖先分別進化後,其蛋白質體系只經歷過一次主要變化。兩者之間的差異只相當於任意兩個不同人之間基因組差異的10倍。由此可以說明,人類的祖先在與黑猩猩分道揚鑣之後,必有產生基因變異,而刺激了大腦的生長。
  • 科學家利用動態電極繞過眼睛直接刺激大腦,在盲人腦海畫出字母
    在實驗中,盲人可以快速提交和識別表格,每分鐘最多可以填寫86表格。Daniel Yoshor 教授表示:「當我們使用電刺激在患者大腦上直接追蹤字母時,他們能夠『看到』預期的字母形狀,並能夠正確識別出不同的字母。他們把看到的這些字母描述成發光的斑點或線條,就像在天空中出現的字母一樣。」
  • 科學家擬將微晶片植入大腦 可保存十年記憶信息
    >科學家正在研究大腦海馬體組織美國史丹福大學另一項研究展示了老鼠海馬體的工作方式  【搜狐科學消息】據國外媒體報導,美國科學家認為一種晶片能夠在受損大腦組織保存記憶信息長達10年,未來兩年有望植入中風和阿茲海默症患者大腦恢復他們的記憶
  • 科學家將大腦植入物繞過眼睛可使盲人重見光明,治癒失明指日可待
    近日,荷蘭神經科學研究所 (NIN) 的一項最新發現表明,通過在大腦視覺皮層中植入新開發的高解析度電極,可以使受試猴子大腦中出現人工植入的視覺形狀和知覺。具體而言,這個包含 1000 多個微小的、刺激大腦的電極植入物,可以在猴子的大腦中產生可識別的運動和複雜形狀的感知,包括字母表中的字母。
  • 人類將「智慧基因」植入猴子大腦,接下來,可怕的事情發生了……
    人類將"智慧基因"植入猴子大腦,接下來,可怕的事情發生了…眾所周知,人類並不是地球上最強壯的生物,但是最具有智慧的生物。人類自從誕生到現在,不過一萬多年。但是在這一萬年的時間裡,我們卻創造出地球47億年的歲月,所有生物都沒能創造出的文明。
  • 人類將"智慧基因"植入猴子大腦,接下來,可怕的事情發生了…
    人類將"智慧基因"植入猴子大腦,接下來,可怕的事情發生了…眾所周知,人類並不是地球上最強壯的生物,但是最具有智慧的生物。人類自從誕生到現在,不過一萬多年。但是在這一萬年的時間裡,我們卻創造出地球47億年的歲月,所有生物都沒能創造出的文明。
  • 科學家將人類基因植入猴腦,它竟變聰明了,這些猴子後來怎麼樣?
    將人類基因植入猴子胚胎然而,比這一研究更令人吃驚的是,在一項將人類基因植入猴子胚胎的實驗,觀察過程中,科學家發現了它們的奇怪變化。眾所周知,人類的大腦是所有生物中體積最大的,並且最突出的特徵就是皮質面更厚、褶皺更多。這有助於儲存豐富的信息,為人類在生產生活中的記憶和收集知識提供更有力的支持。
  • 人類基因讓猴子腦容量擴大, 後果科學家難以承擔, 無奈終止實驗!
    這是人類成為高智慧文明的關鍵,對此德國生物學家和日本的研究人員,準備將人類特有的基因注入猴子的胎中,發現猴子的大腦出現了擴張,這個擴張的速度是不正常的,是普通猴子大腦容量兩倍還要多,大腦中的細胞含量和人類相持平,正是這一發現讓所有的科學家們比較開心,從這一點人類知道了,成為高智慧文明的關鍵,同時猴子的智力正在慢慢擴張,伴隨而來的是另一個問題。
  • 動態電極繞過眼睛直接刺激大腦,在盲人腦海畫出...
    5 月 14 日,國際頂級期刊《細胞》發表了一項黑科技成果,來自美國貝勒醫學院Daniel Yoshor 教授帶領的研究團隊:跳過眼睛,將視覺信息直接從相機傳遞到植入大腦的電極上,通過動態電流電極刺激大腦皮層,成功在受試者腦海中呈現指定的圖像,他們能夠把刺激正確識別為特定字母。
  • 將人類基因植入後,科學家發現猴子的大腦更像人類了
    眾所周知,人類是由古猿進化而來,因此和現今的猩猩、猴子等物種都具有親戚關係。近日,在一項實驗室實驗中,科學家將一種人類基因植入了猴子的大腦。專家們發現,這種被稱為ARHGAP11B的基因的插入,導致了普通絨猴胎兒的新大腦皮層變大。新大腦皮層是大腦深處的溝槽外層,參與推理、語言、意識思維和其他重要功能。ARHGAP11B在人類中發現,但在非人類靈長類或其他哺乳動物中沒有發現,它觸發了猴子的腦幹細胞形成更多的幹細胞,擴大了大腦體積。
  • 同步腦電波可以反映短期記憶信息
    美國國立衛生研究院資助從猴子身上破譯大腦視覺工作記憶的代碼的研究  美國國立衛生研究院的一項動物研究表明,通過把在大腦的工作記憶電路的腦電波進行同步,就可以看到大腦能夠儲存什麼。更多的同步電子信號神經元存在於關鍵電路的兩端樞紐,剛剛看到的物體上可以看到細胞的短期記憶。
  • 異體操控實現 猴子用腦電波控制另一猴子(組圖)
    美國科研人員18日報告說,他們首次在猴子身上實現了這種異體操控,這一成果有助於未來幫助癱瘓者重新控制自己的身體。  脊髓損傷會阻礙大腦指令信息向軀體的傳遞,導致運動能力受損甚至癱瘓。目前許多科學家都在研究通過模擬腦電波信號對受傷脊髓進行電刺激,使傷者的軀體能重新接收運動指令。
  • 人類基因讓猴子腦容量擴大,後果科學家難以承擔,無奈終止實驗!
    人類的起源在科學界內成為了一個未知謎題,沒有一個人知道人類的祖先究竟是誰,經過科學家檢驗,發現黑猩猩有可能是人類近親,或許猿猴類生物有可能和人類起源有聯繫,於是人類把所有的目光都放在了研究猴子身上。2015年的時候,德國一位生物學家。
  • 無需用眼,大腦直接成像,失明的人也能重新「看見」
    繞過人眼,只需往大腦中植入一個裝置,在電流刺激後,就可以讓失明患者成功復明?對,沒錯,這不是科幻片,這是科學家們對於失明患者重獲視覺的一項研究。這種植入視覺的研究,已經持續了數十年,由於植入裝置上的局限,目前能重現的視覺像素,還非常有限。
  • 科學家可以操控猴子的大腦「做決定」了
    研究顯示,在我們衡量不同的選項時,大腦眶額葉皮層對每個選項編碼的主觀價值能夠直接影響最終的行為決策。當你面臨甜點是吃冰激淋還是巧克力蛋糕的艱難抉擇時,位於眼睛正上方的一系列腦細胞會放電。過去的動物研究已經表明,每一個選擇都對應激活了大腦中不同的神經元。選擇越誘人,相應的神經元放電越迅速。
  • 科學家聲稱:未來人類可將大腦記憶上傳下載
    目前科學家正逐步接近以計算機存儲方式複製人腦記憶的技術科學家稱目前還無法實現,但隨著科學技術發展,未來幾十年很可能實現,之後還能恢復檢索。  南加州大學神經系統科學家特德-伯傑說:「當代技術很難實現這一點,目前的真實情況是我們已開始著手複製大腦性能,大概需要幾十年時間便能實現人類記憶的『上傳下載』。」他和美國威克森林大學的山姆-戴德懷勒進行科學實驗,通過電信號刺激海馬體部分能夠對老鼠大腦真實植入記憶內容。
  • 大腦可塑性比想像的強:用光刺激神經元,讓小鼠大腦產生了幻覺
    研究人員只需刺激其部分神經元,小鼠就好像感知到了某些不存在的東西,這意味著,大腦的可塑性可能遠比我們所認為的要強。 在小鼠觀察到圖像並將信息傳輸進大腦時,只有極少數的細胞參與了這一過程。「在這種情況下,為什麼我們不會時刻產生視幻覺呢?」這項研究的通訊作者卡爾·德瑟羅斯提出了這一問題。
  • 科學家證實:人類大腦與大腦之間可直接交流
    兩個充當「發送者」的人可以看到縫隙,並知道是否需要旋轉木塊以適應。第三個人作為「接收者」,對如上信息一無所知,需要依賴發送者發出的指令行動。兩個發送者都配備了記錄他們大腦電活動的腦電圖儀(EEGs)。如果發送方發出改變信號,則使用經顱磁刺激(TMS)設備將磁脈衝發送到接收方。
  • 大腦如何存儲信息?
    用科學家們的表述,即大腦在秒級尺度內存儲和操縱信息的一種基本認知功能。比如,在腦中進行數學運算、閱讀、思考、語言的學習等。這些我們日常生活中經常使用到的能力就是工作記憶。「工作記憶」的特點可以概括為:第一,時間短,存在的時間以秒級計;像電腦的緩存,如果信息不被使用,就會隨著時間自然衰減。第二,容量有限,科學家們認為一般人的「工作記憶」長度是5至9個記憶單元。