突破性研究:猴子通过脑机接口仅用思想导航虚拟世界

【摘要】比利时鲁汶大学(KU Leuven)的研究人员取得重大突破,他们成功让猴子通过脑机接口(BCI)装置仅用思想导航复杂的虚拟环境,这项研究的显著特点是所需的用户训练时间非常短。

 

创新研究方法:多脑区植入与技术突破

据《新科学家》报道,研究人员在三只恒河猴的三个脑区植入了Utah阵列脑机接口装置,每个区域包含96个电极:初级运动皮层以及背侧和腹侧前运动皮层。

虽然初级运动皮层参与自主运动——这是埃隆·马斯克的Neuralink通过各种动物研究模型和近期人体临床试验所触及的区域——但前运动皮层被认为专门负责规划、组织和启动这些运动。

关键创新不在于硬件本身,因为Utah阵列在读取神经元活动方面已广泛应用于研究,而在于研究方法如何解码这些信息,并使其在3D环境中可执行。

 

实验过程:短时间训练实现虚拟导航

这项由KU Leuven的Peter Janssen领导的研究中,恒河猴最初只经过一次短暂的被动观察阶段训练,然后在佩戴3D快门眼镜和具有立体图像的显示器的情况下,执行各种虚拟任务。任务包括在虚拟空间中移动物体,包括球体、猴子化身,甚至通过第一人称视角移动自身。

正如《新科学家》所指出的,许多先前的人体试验要求人们主动思考物理动作,如抬高或降低手指以在屏幕上移动光标,然后将其转换为屏幕移动。然而,Janssen认为,这项研究对BCI的特定位置可能已经实现了对运动更直观的连接,可能需要更少的训练。

'当然,我们无法询问这些猴子,但我们认为这是控制计算机的一种更直观的方式,'Janssen告诉《新科学家》。他指出,当前方法对植入者来说可能像'试图移动耳朵'一样陌生。

 

未来应用前景:从瘫痪康复到虚拟现实

虽然这项研究希望为人类取得类似结果铺平道路,这可能解锁如控制电动轮椅等功能,但Janssen也相信它可以让瘫痪患者直观地导航虚拟世界。

'需要做一些工作来确定在人类中植入的确切位置,因为人类中这些区域的精确位置并不完全清楚,'Janssen说,'但一旦我们弄清楚了,应该是可行的。实际上应该更容易,因为你可以向人类解释他们应该做什么。'

这一突破性研究展示了脑机接口与虚拟现实技术结合的巨大潜力。对于逸洋科技VRHuman来说,这预示着未来动作捕捉和交互方式的革命性变化——从身体动作捕捉扩展到大脑信号直接控制,将彻底改变VR/AR的用户体验范式。


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