2014年,在巴西圣保罗举行的世界杯开幕式上,一位下身瘫痪的少年,依靠大脑控制机械骨骼的运动并顺利开出第一球。创造这一奇迹的,是脑机接口权威专家Miguel Nicolelis(米格尔·尼科莱利斯)。
△米格尔·尼科莱利斯,美国杜克大学神经生物学教授、法国科学院院士、巴西科学院院士、畅销书《脑机穿越》作者、2014年巴西世界杯“机械战甲”发明者。
11月7日,在2020年腾讯WE大会上,Miguel Nicolelis以“脑机结合”为主题发表演讲。作为这一领域的先驱,他的愿望是帮助人类实现数字化的“永生”,带领我们走向一个人机交互的全新时代。
1998年,尼可莱里斯教授开始一种全新技术的研究,这一技术后来被称为脑机接口,顾名思义就是大脑与外部设备之间进行直接的连接,实现大脑与设备的信息交换。
就像大脑可以控制我们四肢和全身的活动一样,脑机接口的目的就是通过大脑来控制外部的其他设备,比如上面提到的机甲等等。
尼可莱里斯教授说,最初学会控制脑机接口的是一只恒河猴。实验中,团队首先让恒河猴学会最简单的电脑游戏:通过控制一根操纵杆,让电脑光标穿过屏幕上指定的一个圆形。每成功一次,猴子就会得到一滴它喜欢的橙汁作为奖励。同时,团队记录下猴子进行这一行为时的大脑神经元活动。
经过连续的训练,猴子玩光标游戏的准确率达到了99%。此时,团队拿走操纵杆,发现猴子的大脑内依然在进行移动光标的大脑活动。团队同样记录下这一脑内活动,并将其迅速转化为指挥机械臂运动的指令。如此,恒河猴做到了身体和手臂没有移动,通过意念操纵机械臂,继续光标游戏。“那是我们第一次发现大脑可以脱离身体的束缚。”尼可莱里斯教授表示。
很快,团队意识到脑机接口的研究不仅可用于大脑的研究,或许也能帮助世界上2500万因脊柱损伤而丧失部分感知和活动能力的人们。
此后,团队尝试将正常运动时的脑电信号,绕过脊柱受损患者的手上部位,传输到他们的大脑中,由此有了文章开头2014年巴西世界杯上的一幕。
为了完成这一开球,团队邀请了156位来自世界各地的科学家,花费10个月的时间,制造出了外骨骼装备。同时招募了多位下身瘫痪患者,为他们制定严格的训练计划,让他们学会通过贴在头皮上的非入侵式扁平式传感器,来控制这一机械战甲。
此后,尼可莱里斯教授团队一直致力于脑机接口提供的全新治疗思路。
“事实证明,科学可以带我们去此前从未想过的地方,我很荣幸能投身这一事业。” 尼可莱里斯教授说。