心灵读者

由Paul Biegler.

大脑界面是对我们对神经科学的理解限制的挑战，但科学家正在努力弥补这一差距，一些由国防高级研究项目机构（DARPA）资助美国军队的秘密研究翼。任务只是简单地，使用科学来制作一个心灵感应机器。但是你会如何做到这一点？

美国国防部的研究翼，DARPA正在开发一种叫做下一代非诊断神经技术，或N3的东西。简而言之，它想要可穿戴的，“人类便携”的脑设备，帮助士兵更好地完成工作 - 没有手术。

美国国防部高级研究计划局(DARPA)已拨款2600万美元(约合3400万澳元)用于得克萨斯州休斯敦莱斯大学(Rice University)神经工程师、副教授雅各布·罗宾逊(Jacob Robinson)领导的一个研究项目。你可以想象，罗宾逊必须写一份详细的提案，以确保DARPA的资金，也就是在那个紧张的时期，他收到了一些好消息。那是他哥哥送给他的生日礼物——那个电子游戏使命召唤：现代战争．这款游戏很容易让人分心，罗宾逊很快就启动了游戏，但几分钟后，他的角色就死了。幸运的是，游戏有一个复活功能，你可以通过一些超酷的技术复活。

“这种神经技术允许您做的是看到您的团队可以看到的一切，”罗宾逊说。“所以，如果你的队友看到一个墙后面的坏人，你可以看到墙后面的坏人。所以每个人都有同样的感官经验，让您了解战场的完整视图。“它是，罗宾逊巧合，因为这一功能令人挑剔地偏近DARPA N3计划希望生产的东西。

在现代战争中越来越重要的是无人驾驶飞行车辆，或战斗无人机。无人机运营商坐在电脑站，需要处理信息的阵容。他们必须识别目标和计划飞行路径，部署导弹，并明确了解所有条纹人员的位置。信息来自无人机的系统，从领域的士兵，其中一些内容通过耳机和一些视觉上的显示器。发生了很多。如果可以简化过程怎么办？如果，就像使命召唤，无人机操作员可以直接从其他大脑接收“感知”流，这些大脑传达关于敌人的所有所需数据？

2019年，罗宾逊将他的团队扛在了方向盘上。他们的第一个挑战是以足够的分辨率“阅读”大脑，以捕捉思想的丰富性——比如，是否存在一个水箱。那么，当士兵看到坦克时，他们的大脑会发生什么呢?这个过程发生在枕叶皮层的视觉中心，它有一种被称为视网膜病变的特殊特征。假设你在世界上看到了字母M。它实际上在视觉皮层上被标记为一个倒置的M。字面上。如果你做一个功能性核磁共振成像扫描，活跃的脑细胞会准确地描绘出这个字母，就好像枕叶皮层被烙上了“M”的烙印。看到一个坦克，它将在大脑的视觉画布上同样地复制。但有一个问题:要读取一个复杂的感知，就像一辆高速行驶的坦克，你需要测量许多单个神经元在短时间内的动态放电。 To do that, Robinson needed much higher resolution than the MRI could offer.

该团队将景点转向称为GEVI或遗传编码的电压指示器。这些是荧光蛋白，当在神经元内时，检测它火灾时发生的电气变化。蛋白质通过改变颜色来响应。在Visual Cortex中获取Gevis成为一群细胞，您可以找到哪些是在射击哪些人以及士兵看到的内容，分辨率在单个神经元的水平。但是，如何恰当地将一个GEVI进入士兵的脑细胞？

在老鼠身上，有可能将GEVI基因附在一种病毒上——一种引起普通感冒的腺病毒的近亲——这种病毒感染细胞，并利用其机制制造GEVI。但你不会想要一个零散的结果;你希望你的GEVIs局限在视觉皮层。解决方法是将你的基因有效载荷用一束微小的气泡注入血液。然后你将一束超声波射向气泡，一些特殊的事情发生了。

“当聚焦超声的时，超声与微泡相互作用，气泡空洞和开启血脑屏障。所以那些在血液中的病毒只能在那种特定点逃脱血脑屏障，“罗宾逊说。

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