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“眼睛看,耳朵听,手指摸,舌头尝”,这是每个人自幼就知道的常识。如今,有人却要改变这一常识,试图用皮肤、耳朵或是舌头来看世界。
希尔兹小姐清晰地回忆起那个早晨。七年前,她刚从术后感染中恢复过来。她想从床上爬起来,一下子就结结实实地摔在地板上。她说,“整个世界开始摇晃。一抬头,就感到房间在倾倒,视线模糊不清,眼前像罩了一层雾。”希尔兹后来才知道,抗生素损坏了她主管平衡的前庭器官。她被迫辞去工作,呆在家里,走路必须扶着墙,以防摔倒。
三年前,希尔兹小姐自愿参加了一项实验性治疗——医生将一片邮票大小的贴片放在她的舌头上,上面有144个微电极,连接到一个类似木匠用的水平仪,水平仪固定在她戴的帽子上。
这个称为“大脑接口”(有人称之为“大脑的USB接口”)的装置工作得很出色。只要每天对她的舌头“嗡嗡”20分钟,她的前庭功能就恢复正常,能够保持平衡了。
希尔兹小姐和像她一样的病人是这项惊人技术的受惠者。该技术能够用一套感觉信息替换大脑中的另一套。
早在30多年前,保罗·巴赫伊里塔就开发了第一个感觉替换装置,由一架头戴式照相机,通过贴在后背皮肤上的电极传送视觉信息。他发现,试验者能够用他们的背“看到”大件物体和闪烁的烛光。巴赫伊里塔认为,由于舌头比较敏感而且表层没有死细胞覆盖,所以比皮肤更加适宜传递替代的感觉。
“我们是用大脑看,而不是用眼睛看,”保罗·巴赫伊里塔说,“你可能失去视网膜,但只要你的脑子没有损伤,你就不会失去看的能力。”最重要的是,大脑似乎并不介意图像来自眼睛、耳朵、舌头还是皮肤。只要给予正确的关联,它都能够识别理解。
“对我来说,这个过程是几分钟内自动完成的,”埃里克·韦恩迈尔说。韦恩迈尔是著名的盲人探险家。他13岁因视网膜萎缩失明,2001年成功登顶珠穆朗玛峰,成为登上珠穆朗玛峰的第一个盲人。至今他已经成功登上世界七大高峰(即七大洲的最高峰)。不久前,他使用了另一种型号的大脑接口,那是一顶安有小型摄像头的帽子,从摄像头来的视觉信号转换成脉冲到达他的舌头上。有了这套装置,他能够找到房门,抓住向他滚来的皮球,20多年来第一次能跟他的小女儿玩“剪刀石头布”游戏。韦恩迈尔说,通过练习,替代的感觉变得更好了,就像大脑自己在重新接线一样。
希尔兹小姐说,最初几次使用大脑接口的时候,她感到舌头上有细微刺激,但仍不能保持平衡。随后,有一天,希尔兹小姐花了整整20分钟专注于大脑接口,当她重新睁开眼睛时,感到有些异样。她扭过头去,发现房子没有旋转,“我奔出屋子,”她回忆说,“在空地上跳起舞来。我完全恢复正常了。”一小时,问题又出现了。她试着更加专注,不久,她的平衡可以保持3小时,然后是半天。现在,她与威斯康星大学的大脑接口小组合作,每天早晨佩戴大脑接口装置。只要坚持使用,她的平衡就没有问题。
科学家对若干先天失明者的大脑进行了扫描。让他们戴上大脑接口,按照盲文的字形,学着写出字母A、B或E。头几次,他们的视觉区仍然是暗的、不活动的。鉴于他们是先天失明者,这并不奇怪。但是,经过训练之后,在他们使用舌上装置的时候,他们的视觉区变亮了。
感官替代技术最终会帮助数以百万计的人克服他们的感觉缺陷。
美国联邦政府对于感官替代技术也表现出浓厚的兴趣。海军正在探索利用舌上装置帮助潜水员在夜间黑暗的水域中辨路。海军的想法是将夜视镜的红外信号直接发送到舌头上。我们还可以想象,利用带化学传感器的大脑接口让海关官员能够轻易发现毒品。
(刘 琳摘自《科学画报》)
希尔兹小姐清晰地回忆起那个早晨。七年前,她刚从术后感染中恢复过来。她想从床上爬起来,一下子就结结实实地摔在地板上。她说,“整个世界开始摇晃。一抬头,就感到房间在倾倒,视线模糊不清,眼前像罩了一层雾。”希尔兹后来才知道,抗生素损坏了她主管平衡的前庭器官。她被迫辞去工作,呆在家里,走路必须扶着墙,以防摔倒。
三年前,希尔兹小姐自愿参加了一项实验性治疗——医生将一片邮票大小的贴片放在她的舌头上,上面有144个微电极,连接到一个类似木匠用的水平仪,水平仪固定在她戴的帽子上。
这个称为“大脑接口”(有人称之为“大脑的USB接口”)的装置工作得很出色。只要每天对她的舌头“嗡嗡”20分钟,她的前庭功能就恢复正常,能够保持平衡了。
希尔兹小姐和像她一样的病人是这项惊人技术的受惠者。该技术能够用一套感觉信息替换大脑中的另一套。
早在30多年前,保罗·巴赫伊里塔就开发了第一个感觉替换装置,由一架头戴式照相机,通过贴在后背皮肤上的电极传送视觉信息。他发现,试验者能够用他们的背“看到”大件物体和闪烁的烛光。巴赫伊里塔认为,由于舌头比较敏感而且表层没有死细胞覆盖,所以比皮肤更加适宜传递替代的感觉。
“我们是用大脑看,而不是用眼睛看,”保罗·巴赫伊里塔说,“你可能失去视网膜,但只要你的脑子没有损伤,你就不会失去看的能力。”最重要的是,大脑似乎并不介意图像来自眼睛、耳朵、舌头还是皮肤。只要给予正确的关联,它都能够识别理解。
“对我来说,这个过程是几分钟内自动完成的,”埃里克·韦恩迈尔说。韦恩迈尔是著名的盲人探险家。他13岁因视网膜萎缩失明,2001年成功登顶珠穆朗玛峰,成为登上珠穆朗玛峰的第一个盲人。至今他已经成功登上世界七大高峰(即七大洲的最高峰)。不久前,他使用了另一种型号的大脑接口,那是一顶安有小型摄像头的帽子,从摄像头来的视觉信号转换成脉冲到达他的舌头上。有了这套装置,他能够找到房门,抓住向他滚来的皮球,20多年来第一次能跟他的小女儿玩“剪刀石头布”游戏。韦恩迈尔说,通过练习,替代的感觉变得更好了,就像大脑自己在重新接线一样。
希尔兹小姐说,最初几次使用大脑接口的时候,她感到舌头上有细微刺激,但仍不能保持平衡。随后,有一天,希尔兹小姐花了整整20分钟专注于大脑接口,当她重新睁开眼睛时,感到有些异样。她扭过头去,发现房子没有旋转,“我奔出屋子,”她回忆说,“在空地上跳起舞来。我完全恢复正常了。”一小时,问题又出现了。她试着更加专注,不久,她的平衡可以保持3小时,然后是半天。现在,她与威斯康星大学的大脑接口小组合作,每天早晨佩戴大脑接口装置。只要坚持使用,她的平衡就没有问题。
科学家对若干先天失明者的大脑进行了扫描。让他们戴上大脑接口,按照盲文的字形,学着写出字母A、B或E。头几次,他们的视觉区仍然是暗的、不活动的。鉴于他们是先天失明者,这并不奇怪。但是,经过训练之后,在他们使用舌上装置的时候,他们的视觉区变亮了。
感官替代技术最终会帮助数以百万计的人克服他们的感觉缺陷。
美国联邦政府对于感官替代技术也表现出浓厚的兴趣。海军正在探索利用舌上装置帮助潜水员在夜间黑暗的水域中辨路。海军的想法是将夜视镜的红外信号直接发送到舌头上。我们还可以想象,利用带化学传感器的大脑接口让海关官员能够轻易发现毒品。
(刘 琳摘自《科学画报》)