大腦和機器的未來交織在一起

想象一下這種情況，使您完全失去知覺，但由于某些中風或其他神經系統損傷的受害者而無法移動或交流。當從大腦到世界其他地方的外部連接被切斷時，這就是鎖定綜合征。科技正在開始承諾重建這些聯系的方式，但這是我們的創造力還是大腦的力量使之實現?

自18世紀一位名叫路易吉·加爾瓦尼(Luigi Galvani)的生物學家做出蛙蛙抽搐以來，我們就知道電與神經系統的運作之間存在聯系。現在我們知道，大腦中神經元中的信號以電勢脈沖的形式傳播，其影響可以通過附近的電極檢測到。因此，原則上，我們應該能夠構建一個外向的神經接口系統，也就是說，可以將思想變成行動的設備。

實際上，我們已經擁有第一個要在人體中進行測試的外向神經接口系統。它被稱為BrainGate，由一系列微電極組成，這些微電極植入與控制手臂運動有關的大腦部分。來自微電極的信號被解碼并用于控制光標在屏幕上的運動或機械臂的運動。

這些系統的關鍵特征是需要某種反饋。患者必須能夠看到他們的思維方式對光標移動的影響。令人驚奇的是大腦適應這些人造系統的能力，學會更好地控制它們。

內向神經接口(向大腦提供輸入的接口)也取決于大腦適應它們的能力。耳蝸植入物已經恢復了幾十年的歷史，可以使深度耳聾的人恢復聽力。它們從外部麥克風獲取信號，并在信號處理后將一系列脈沖傳輸到刺激聽覺神經的電極。脈沖的設計模仿了功能正常的耳蝸對不同頻率進行編碼的方式，但是這種匹配并不完美，例如，語音理解能力的恢復取決于大腦令人印象深刻的學習能力以適應新的類型。輸入。