2008年1月10日，在美国北卡罗来纳州的杜克大学里一个实验正在进行。这次的“女主角”是一只名叫艾多亚的母猴，高约81厘米，体重约5.5公斤。现在它正站在一台为它量身定做的跑步机上——因为毕竟不是直立行走的人类，所以这部跑步机上安装了供它的上肢握扶以保持身体平衡的支架。
要让活蹦乱跳的母猴子老老实实呆在跑步机上准备跑步，可不是一件容易事。两个月前，研究人员们开始煞费苦心地进行训练：他们让艾多亚用前肢抓住跑步机的支架，每天以不同速度向前或向后走15分钟。而艾多亚似乎还很乐意——它每次完成这些功课之后，就可以吃到最喜欢的葡萄干和雀巢脆谷乐。
美国猴子遥控日本机器人
研究人员兴师动众，并不只是为了看一只猴子怎样在跑步机上跑步。事实上，他们在猴子身上动了手脚：它的脑部主管腿部运动的部位，被植入了若干个电极——这些电极会记录它250到300个神经元的活动信号。一部分神经元在猴子实际运动时会发出信号，有些则在脚接触地面时才有反应，还有些在预测下一步动作时开始活动。它的脚踝、膝盖、臀部被涂上了萤光物质，以便高速摄影机捕捉它的行走，然后利用计算机推算出它将要行走的腿关节位置。
结合脑部的神经信号及录像画面，研究人员将数据转为电脑可判读的格式，而这种格式能够以90%的精确度在“艾多亚”腿部运动的前3到4秒钟预测出它的动作排列。这些排列数据都将被传入高速网络，通过铺设在北太平洋海底深处的通信电缆，最终传送到大洋彼岸的日本京都。日本科学技术振兴机构的当地实验室里有这次实验的“男主角”。
“男主角”的代号是“CB”，意为“计算之脑（Computational Brain）”。它身高约155公分，体重约85公斤，有51度的移动自由度，出自ATR计算机神经系统科学实验室的陈戈登及其团队之手。它能够做一系列与人同样的动作，包括跳舞、蹲起等。它脚下装备的传感器甚至可以“感觉”地面。CB之所以在本次试验的“男主角海选”中脱颖而出，正是源自它出色的模仿人类运动能力。
实验的目的现在可以揭晓了——让艾多亚通过它的大脑活动远程遥控身在日本的“CB”。这种“意念移物”的想法乍一听像是天方夜谭，而事实上全世界的科学家们已经不遗余力地进行了二十余年的研究。这些研究被统称为脑机接口（BCI，Brain Computer Interface）。
BCI是指不依赖于大脑的正常输出通路（即外围神经和肌肉组织），就可以实现人脑与外界（计算机或其它外部装置）直接通信的系统。这种通信是双向的，一方面外界的信息（声音、需要记忆的内容等）可以直接传入大脑，电子耳蜗、记忆芯片就属于这种；另一方面则是通过大脑直接控制外界环境——这也是这次实验的目的之一。
现在，两地实验室里的所有人都注视着分别站立在眼前和通过视频信号呈现在大屏幕中的两位“主角”，包括这场实验的“总导演” ——杜克大学神经学专家米格尔·尼科莫里斯博士。他利用猴子做BCI试验已经不是第一次了——早在2003年，他的研究小组就通过实验证明，猴子可以靠意念控制机器手臂做伸和抓的动作。
机器人一小步，灵长类一大步
尼科莫里斯不是唯一的先行者。2004年7月，美国布朗大学的一个研究小组就宣布，他们成功地将一片传感器通过外科手术植入受试者的脑部中，并采集到了意念信号。这种传感器只有婴儿用阿司匹林大小，上面带有100个比发丝还细的微电极。
尽管布朗大学的临床试验得到了批准，但这种方式仍具有很大的风险——头骨钻孔植入电极有可能感染和损伤大脑，而且并不是谁都愿意在自己的大脑里放入一块金属片。
与布朗大学的侵入式（人脑植入电极）BCI系统不同，清华大学生物医学工程系高上凯教授和洪波副教授领导的研究团队选择了一种对人体更为安全的模式：受试者的头上仅仅需要带上一顶电极帽。2006年6月，他们成功进行了一项试验：两名受试的学生头戴电极帽用意念控制两只机器狗在地毯上踢了半天足球。
尼科莫里斯的科研团队认为，相对侵入式BCI系统而言，电极帽能得到的信号效果和信息采集速度不够强大。何况，他手头有一个有力的盟军——猴子艾多亚。它和人类一样是灵长类动物，脑部结构相似，而且它对实验的安全性从不会提出异议。
现在，艾多亚按照工作人员的指示开始走动了，它的脑信号也开始源源不断地传入“CB”的执行器。艾多亚的脑部记录显示，它和机器人每迈一步，它的神经元都会产生电脉冲。
艾多亚行走的时候，“CB”以完全相同的速度行走。艾多亚可以从安装在跑步机前面的巨大屏幕上看到“CB”的双腿。如果艾多亚能让“CB”跟它同步前进，研究人员就会给它食物奖励。艾多亚的脑信号传给“CB”，“CB”的录像再传回给艾多亚，整个过程不到1／4秒。
试验进行一小时后，研究人员耍了个把戏——他们把跑步机停了。所有人都屏住呼吸：艾多亚会怎么做？它两眼牢牢盯住“CB”的腿，像傻了似的。研究人员又给了它大量的奖励，突然，“CB”又开始接着走动了！ 两地的实验室都沸腾了。艾多亚用意念让“CB”继续走了整整３分钟。
艾多亚的脑信号显示，在这个过程中，它只注意机器人的腿而不是它自己的腿。尼科莫里斯博士解释说，视觉是脑部一个强有力的主要信号。在早期测试中，人们发现猴子运动皮质20%的大脑细胞只有在机器手臂运动时才被激活，这意味着像机器手臂和腿脚这样的工具能通过学习被动物大脑所操纵。受视觉的强烈刺激，这些运动皮质（也就是植入电极的区域）接收到机器人腿部的动作画面，条件反射地产生指挥信号，这些信号直接传向了自己的腿部。
这次试验证明，灵长类动物可以运用意念让机器人做出某些动作。尼科莫里斯博士说：“这对机器人来说是一小步，对灵长类动物来说是一次大飞跃。”
在不久的将来，艾多亚将从此机器人那里获得更多的反馈，以形成细微的刺激，使神经元专门感知机器人腿脚的触觉。当机器人的脚接触到地面时，传感器将探测压力，并计算出力的平衡。这些信息直接反馈到猴子的大脑时，它甚至能感觉到机器人的脚接触到了地面。这一次，科学家向猴子艾多亚提出的要求是：通过其思维让“CB”走过一间屋子。
尼科莫里斯博士说：“我们已经证明，机器人能从各种系统中直接获取信号，这同样包括生物系统。” 他确信这样的研究能给罹患肢体残疾的患者们带来福音。他的团队正研究将电极植入这些患者的大脑表层中，利用同样的技术记录大脑活动，翻译并输出指挥胳膊运动的神经元信号。接着，患者瘫痪的胳膊将加配一套带有马达和传感器的机械臂，这套装备能直接受大脑信号的指挥。他自信地说：“2008年底，这批人就可以用思维来控制机械臂的运动。这不再是某个科幻故事的情节。”
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