科幻電影《阿凡達》虛構(gòu)了利用“腦-腦接口”技術(shù)實現(xiàn)異體生物控制的科學夢想，日前，這一想法在上海交通大學機械與動力工程學院機器人研究所生機電及生物機器人實驗室得以實現(xiàn)。碩士研究生李廣曄在導師張定國的指導下，利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂。該成果獲得2015年國際機器人與自動化學會(IEEE RAS)學生視頻競賽第二名，并將在機器人頂級會議ICRA2015上展示。
利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂
該研究建立起了人腦與蟑螂大腦的功能性“腦-腦接口”，把人腦信號發(fā)送到了蟑螂大腦，實現(xiàn)了人腦對蟑螂運動的遠程無線控制。
控制者頭部佩戴便攜式無線腦電采集設(shè)備，控制者根據(jù)視覺反饋和視覺刺激，腦部產(chǎn)生方向控制意圖;計算機程序解碼腦電信號，識別控制者的控制意圖，控制意圖轉(zhuǎn)換為控制指令后無線發(fā)送到蟑螂的電子背包接收器;蟑螂腦部的觸角神經(jīng)被植入了電刺激的微電極，這樣就制作出了一個可控的活體“機器動物”。
利用藍牙通信技術(shù)，建立計算機同電子背包的無線通訊，電子背包可接收來自控制者大腦的指令，通過侵入式神經(jīng)電刺激技術(shù)向蟑螂的觸覺神經(jīng)發(fā)送特定模式的電脈沖，進而實現(xiàn)人腦對蟑螂運動的控制。
這項研究實現(xiàn)了人腦實時控制活體蟑螂走S形軌跡和Z形軌跡等任務(wù)。
這項研究實現(xiàn)了人腦實時控制活體蟑螂走S形軌跡和Z形軌跡等任務(wù)。研究者指出，此項技術(shù)拓展了傳統(tǒng)的腦機接口技術(shù)，初步嘗試了“阿凡達”式的腦-腦通訊，將來亦可用于現(xiàn)實中復雜地形偵查、排險等操作，還為“腦聯(lián)網(wǎng)”的興起儲備技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
據(jù)悉，研究者近期還將繼續(xù)改進控制模式，實現(xiàn)多人協(xié)同控制多只蟑螂競賽模式演示。
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