比「智子倒计时」还牛,绕过眼睛直接在脑中成像
看过《三体》的朋友应该记得「智子倒计时」:
智子可以直接作用于人的视网膜,从而让人的视野中凭空出现字:
「他睁开眼,看到了模糊的天花板,外面城市的灯光透过窗帘,在上面投出黯淡的光晕。但有一样东西从梦中跟随他到现实中:幽灵倒计时。倒计时仍在他睁开的眼睛前显现,数字很细,但很亮,发出一种烧灼的白光。
1185:11:34、1185:11:33、1185:11:32、1185:11:31……
汪淼转转头,看到了卧室中模糊的一切,确认自己已经醒来,倒计时没有消失。他闭上双眼,倒计时仍显现在他那完全黑暗的视野中,像黑天鹅绒上发亮的水银。」 ——《三体I·射手与农场主》
最近,让人的视野中直接出现字母的黑科技,已经成真了!
而且不是通过作用于视网膜,而是直接向人脑输入视觉信息。
5 月 14 日,国际顶级期刊《细胞》发表了一项黑科技成果,来自美国贝勒医学院Daniel Yoshor 教授带领的研究团队: 跳过眼睛,将视觉信息直接从相机传递到植入大脑的电极上,通过动态电流电极刺激大脑皮层,成功在受试者脑海中呈现指定的图像,他们能够把刺激正确识别为特定字母。
论文作者Daniel Yoshor教授表示:“当我们使用电刺激在患者大脑上直接追踪字母时,他们能够‘看到’预期的字母形状,并正确识别出不同的字母。他们把这些字母描述成发光的斑点或线条,就像在眼前凭空出现字母。”
就像这样:
是不是听起来很有《三体》「智子倒计时」内味儿了!
视频解说:一位盲人受试者根据对视觉皮层的动态刺激,绘制出脑海中呈现的字母图像
下一步:缸中之脑?
在将该技术应用于临床之前必须克服一些障碍。
Beauchamp说:“植入电极的主要视觉皮层包含十亿个神经元。在这项研究中,我们仅用少数电极刺激了这些神经元的一小部分。” “下一步将是与神经工程师合作,开发具有数千个电极的电极阵列,使我们能够更精确地进行刺激。再加上新硬件,更新后的刺激算法将有助于实现向盲人提供有用的视觉信息的梦想。”
这个研究更细思极恐的地方在于,如果它发展到和真实世界同样清晰真实的程度,以后人会不会就不再需要直接的视觉刺激?以后会不会直接依靠电极输入就可以感知世界?
这不禁让人想起那个著名的“缸中之脑”思维实验:
假设一个疯子科学家、机器或其他任何意识将一个大脑从人体取出,放入一个装有营养液的缸里维持着它的生理活性,超级计算机通过神经末梢向大脑传递和原来一样的各种神经电信号,并对于大脑发出的信号给予和平时一样的信号反馈,则大脑所体验到的世界其实是计算机制造的一种虚拟现实,那么此大脑能否意识到自己生活在虚拟现实之中?
说实话如果电极输入发展到那一步,人就已经分不清自己是在现实中还是在虚拟世界中了。
这样一来,人的意识感知就完全可以被别人控制。
或者被超级AI控制。
《西部世界》
庄周梦蝶,还是蝶梦庄周?
或许,《黑客帝国》里人被圈养在液体中、思维上传到网络里的生活,已经离我们不远了。
之前刺激大脑只能产生光幻觉
对于绝大多数盲人来说,失明主要是由于眼睛或者视神经受损,而大脑与常人无异。因此,数十年来,科学家一直想开发一种设备,直接绕过受损的眼睛和视神经,直接将视觉信息传递给大脑,从而使盲人恢复视力。 这种设备被称为视皮层视觉假体(visual cortical prosthetic)又名“仿生眼”,是一种将图像信息进行人工处理与编码,通过插入的微电极阵列对视觉神经系统进行刺激,使盲人恢复部分视力的人造器官。
早在 1996 年,犹他大学的研究人员就成功开发出了经颅刺激的无痛、非入侵式的方法,可以使正常人和盲人产生“光幻觉”。
然而这些视皮层视觉假体不太成功,因为它们仅将每个电极视为可视显示器中的像素,通过同时刺激了多个电极,参与者虽然可以“看到”到光点分辨颜色,但却无法识别有用的信息,例如文字和图像。
在盲人脑海直接画字母,打开认识世界通道
本次研究实现了改良。研究人员采用的方法有点像盲人摸象:通过连贯性的触摸来感知事物,我们就能够猜测出它的形状。
研究人员在四个视力较弱的人的大脑中植入了电极以监测癫痫,还在两个盲人的视力皮层上植入了电极,来研究视觉皮层修复装置。
为了实现这一目标,研究人员改进了传统电极,将电流转向和动态刺激相结合,通过精准的电流控制,依次激活不同的电极,从而实现患者对字母或图片轮廓绘制。 第一作者Michael Beauchamp说:“我们没有尝试从多个光点构建形状,而是绘制了轮廓。” “我们这样做的灵感是:在别人的手掌上画字母。”
图A和C将多个按「Z」形排列的探针压入手掌,这只会产生无连贯式的触摸感,患者无法感知这个信息。
而图B和D按「Z」形匹配的顺序动态移动单个探针,这会立即产生连贯的字母感知。 为了验证改良后的方法是否可行,研究者分别对四个视力受损但没有完全失明,以及两位完全失明的患者大脑视觉皮层植入这种电极,结果显示所有受试者都看到了字母「Z」。
参考链接:
论文链接:
https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30496-7.pdf https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30276-2.pdf
视觉皮层的动态刺激使盲人和有视力的人可以“看到”形状
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200514115828.htm
《细胞》:绕过眼睛植入幻觉,科学家成功在盲人脑海中呈现指定图像!
https://mp.weixin.qq.com/s/QvsNWrr5WQOj66o7w97i9w