現實版心靈融合：不同動物大腦連接組成網絡

新浪科技訊 北京時間7月21日消息，據國外媒體報導，通過對猴子和老鼠進行實驗，科學家們可以將不同動物的大腦連接起來，組成大腦網絡“brainets”，從而可以協同工作，進而解決複雜問題。研究人員聲稱這些大腦到大腦的介面能夠將不同的大腦組合起來形成“有機電腦”。世界範圍內的科學家們正在開發大腦到機器的介面，即“腦機介面”。通過腦機介面，人類和動物能夠僅僅通過大腦來控制機械手臂和外骨骼。這些工作主要是依靠將腦電波信號和計算機信號相互轉換來完成的。

最近，杜克大學醫學中心的神經生物學家Miguel Nicolelis和他的同事開發了第一個大腦到大腦的介面。這個介面將微型陣列植入老鼠的腦中，可以實現嚙齒目動物之間的實時信號傳輸。通過介面，一組老鼠學習關於運動以及觸摸的問題，然后通過記錄這組老鼠的腦電波信號，進而轉換為電刺激輸入到第二組老鼠的大腦中，這樣可以幫助第二組老鼠更加迅速地解決關於運動和觸摸的問題。現在Nicolelis和他的同事已經用大腦到大腦的介面來創建他們的大腦網絡，即“brainets”，而且可以完成一些簡單的任務。

在一組實驗中，科學家們將獼猴的大腦連結在一起，組成含有兩個大腦的的網絡B2，或者含有三個大腦的網絡B3。這些靈長類動物都分別坐在單獨的房間內，分享它們有關於運動和感官的大腦活動。然后研究人員讓獼猴來控制視頻顯示器上一個很逼真的虛擬猴臂的運動。研究人員通過實驗觀察各只猴子控制猴臂運動的能力。例如，在一個實驗中，B2網絡中的猴子僅僅能夠控制猴臂運動的兩個維度(例如上下或者左右)，而在B3網絡中的猴子能夠控制猴臂運動的三個維度(例如靠近和遠離)。在實驗中，如果猴子能夠成功引導手臂觸碰一個移動的目標，它將會得到一小杯果汁的獎勵。科學家們發現，通過長期的訓練，猴子能夠越來越好地協調自己的行動，從而提高活動能力。

在另一組實驗中，研究人員將三個或四個成年老鼠的大腦連接在一起組成一個“brainet”來解決基本的計算問題。科學家們首先將微型陣列植入老鼠大腦中和觸覺相聯繫的區域。然后他們對那片大腦區域進行溫和的電刺激，Nicolelis解釋將會生某種形式的觸感。

在實驗當中，當研究人員給予老鼠這種刺激時，如果它們能夠同步大腦的電活動，那麼口渴的老鼠將會得到一杯水的獎勵。Nicolelis：“現在仍然不能準確獲知老鼠到底做了什麼來改變它們的腦部活動。” 研究人員稱，隨時間的推移，brainet中的老鼠學會了如何完成模式識別中的簡單計算任務。這些老鼠能夠識別不同模式的大腦刺激，而且當它們接收到一種刺激時，它們能夠將該刺激同步到它們的大腦活動中。

該研究表明，這種模式識別技術可用於預測降雨的多少。老鼠接收不同電刺激的模式分別代表溫度升高和降低，以及氣壓升高和下降。例如，在北卡羅來納州氣壓降低和溫度升高往往預示春季傍晚雷電暴雨的發生。這個大腦網絡預測降雨的準確率能達到41%，遠遠高於隨機預測的準確率，而且也要高於單個老鼠預測的準確率。

該項研究的另一個潛在應用是幫助癱瘓患者聯繫志願者來幫助他們重新行走，或者幫助他們學會如何控制機器人的四肢和外骨骼。Nicolelis：“我們希望能夠在幾個月內針對這些研究給出一個報告。”(願願)