近日,，美國國防部公布了一項投資6500萬美元的“腦芯片”計劃,，希望研究人員開發(fā)一種腦機接口，讓人腦與計算機直接相連,，為戰(zhàn)士提供“超級感受”,。英國《每日郵報》、美國電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)《光譜》雜志等多家外媒關(guān)注了此事。

　　美國國防部高級研究計劃局(DARPA)官員稱,，該項目的目標(biāo),，就是讓這種可植入系統(tǒng)在大腦和計算機之間提供精準(zhǔn)的雙向通信，二者將直接對話,。

　　那么,，該計劃的最大技術(shù)亮點是什么?相比目前的大腦植入物的優(yōu)勢何在?未來的成果可以用于哪些現(xiàn)實場景?

　　并行鏈接100萬個神經(jīng)元

　　現(xiàn)在最好的腦植入物，比如癱瘓病人用來控制機器人手臂的實驗系統(tǒng)等,，只能記錄幾百個神經(jīng)元,。

　　而DARPA的計劃是通過先進的神經(jīng)接口來并行接觸超過100萬個神經(jīng)元，讓高級神經(jīng)元器件提供較高保真度,、分辨率和精確度的感官界面,。

　　“這將有助于加深DARPA對大腦的生物學(xué)屬性、復(fù)雜性和功能的理解,?！表椖控?fù)責(zé)人菲利普·阿爾沃爾達說。

　　他介紹,，該計劃的第一階段重點是在腦機接口的硬件,、軟件及神經(jīng)科學(xué)方面取得重大突破，并開始在動物和培養(yǎng)細(xì)胞上進行測試;第二階段,，要求持續(xù)深化基礎(chǔ)研究,，與此同時整合取得的進展，開發(fā)可用于在人體上進行安全測試的新設(shè)備,。

　　現(xiàn)在,，美國布朗大學(xué)、哥倫比亞大學(xué),、視覺與聽覺基金會,、約翰·皮爾斯實驗室、加州大學(xué)伯克利分校和Paradromics公司等機構(gòu),，將獲得DARPA數(shù)百萬至上千萬美元的資助,，其中四個團隊將重點放在視覺感受上，兩個團隊將關(guān)注聽覺和語言系統(tǒng)的增強,。

　　與每個神經(jīng)元清楚地單獨通信

　　目前,，批準(zhǔn)用于人類神經(jīng)界面的芯片只能容納100個信道，每個信道中聚合了來自數(shù)萬個神經(jīng)元的信號,，結(jié)果是嘈雜且不準(zhǔn)確,。

　　相比之下，DARPA要開發(fā)的硬件,，要在不超過一立方厘米的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)通信鏈路,，可以在大腦的指定區(qū)域與100萬個神經(jīng)元中的任何一個清楚地單獨通信,。

　　為了做到人腦與芯片充分相容、信號暢通無阻,，獲得資助的硅谷公司Paradromics,，計劃于2018年公布其設(shè)計的名為“NIOB”的無線芯片組，其中,，將包含4個芯片和20萬個微型元件,，以保證信息的實施有效傳輸。

　　100萬個神經(jīng)元雖然僅占大腦總共86億個神經(jīng)元的一小部分,，但處理起信號來也并非易事,。

　　“雙向通訊的含義，一方面要能記錄大腦傳輸出來的腦電波;另一方面,，還能將計算機生成的信號傳輸?shù)酱竽X神經(jīng)元,。”阿爾沃爾達說,。

　　給殘障人士裝上“神經(jīng)假肢”

　　阿爾沃爾達啟發(fā)道：“想像一下,，當(dāng)人腦與現(xiàn)代電子產(chǎn)品之間的渠道打開，會有什么可能?”

　　腦機雙向交流意味著,，對霍金這樣的大家,，他們活躍而寶貴的思想,，可以直接傳輸?shù)诫娔X中;反過來,，還可以將電腦的信息錄入人腦，以幫助失去聽覺和視覺等感官的普通人,。

　　“是的,，如果我們成功向大腦直接傳遞豐富的感覺信號，該計劃將為新的神經(jīng)病學(xué)治療奠定基礎(chǔ),?！彼臐撛趹?yīng)用，是可以通過向大腦傳輸高分辨率的數(shù)字聽覺或視覺信號,，彌補殘障人士的視力或聽覺缺陷,。

　　作為計劃的一部分，研究人員將與美國食品和藥物管理局(FDA)合作,，開始探索長期,、安全的潛在應(yīng)用評估。