研究揭示大脑协同工作奥秘

 

科学家记录猴子大脑活动。图片来源：JINTERWAS/FLICKR

近日，《科学报告》上有两篇论文描述了脑脑接口的使用。在第一篇论文中，科学家使用脑机接口，利用几只猴子的脑力完成一个共同的任务——控制虚拟手臂的运动。在第二篇报道中，研究人员讨论了用包含四只大鼠的脑脑接口能够解决简单的计算问题。脑脑接口是由多个动物的大脑构成的网络，它能让动物们实时交换感觉和运动信息。

在第一项研究中，美国杜克大学的Miguel Nicolelis和他的团队记录了四只恒河猴运动和感觉脑区的上百个神经元的活动。然后，猴子分成两个或三个一组坐在分开的房间里，房间里的计算机屏幕显示着虚拟手臂。

猴子的任务是将手臂移动到目标上，可以使用操纵杆（手动控制），或者被动观察手臂的运动（大脑控制），它由每只猴子大脑活动记录生成。研究人员发现，经过训练，使用大脑控制的猴子会逐渐协调它们的行为，它们的大脑活动变得更加密切相关，这让它们在任务中的表现得到提高。

在另一项研究中，研究人员构建了称为“脑网”（Brainet）的脑脑接口，它由四只大鼠构成，并观察了它解决一组计算问题的能力。他们在大鼠的初级体感皮层植入了多电极阵列用于记录神经电活动，并给其他动物的大脑传输虚拟战术信息。

使用不同的Brainet架构设计，大鼠被布置了一系列任务，包括分类两种不同的刺激，和接收温度和气压信息预测下雨的概率是增加还是减少。在不同的任务中，Brainet表现得和单一大鼠一样好或更好。特别是当任务要求多次计算，例如记忆存储或者并行计算时，Brainet的表现和单一大鼠相比有显著的提高。（来源：中国科学报 唐凤）