在醫學領域，大多數腦機接口研究都側重于試圖替換丟失的感覺信息，例如恢復脊髓損傷患者的觸覺。然而，最近的一項研究采用了不同的方法，使用腦機接口來增強現有的感官系統，并在老鼠身上創造“第六感”。

賓夕法尼亞大學神經外科助理教授、資深作者蒂姆·盧卡斯博士在接受DigitalTrends采訪時表示:“這是朝著‘網絡物理’系統方向邁出的重要一步，該系統將計算機與活體大腦融為一體?！彼f，這項技術可以在未來被開發出來，恢復癱瘓患者的感官體驗。

腦機接口可以用來控制從無人機到仿生手臂的一切，它們已經成為新興技術領域的一個熱門話題。埃隆·馬斯克(ElonMusk)正在進行“神經鏈接”(Neuralink)項目，該項目將使用控制性植入物，使人們能夠與電子設備或軟件進行交互。Facebook也在開發自己的腦閱讀計算機系統。然而，要創建可用的原型，這些項目還有很長的路要走。在人類能夠與計算機進行神經連接之前，研究人員需要找到一種方法，將計算機輸入的信息整合到大腦中。

賓夕法尼亞大學醫學院(PennMedicine)的這項新研究正是通過在老鼠大腦中植入微型電極，并以感官反饋的形式向它們提供信息。研究人員首先通過手術將電極植入老鼠的大腦。然后，他們把這些動物放進一個內部涂成黑色的水迷宮，里面有一個隱藏在水下的平臺，它們需要到達那里才能逃脫。

老鼠看不到平臺，所以他們沒有收到關于如何在迷宮中導航的視覺信息。但他們確實從界面得到了信息。電極刺激他們的大腦，告知老鼠平臺相對于它們當前位置的位置，老鼠甚至可以在黑暗中利用這些信息到達平臺。

研究人員使用了一種稱為皮質內微刺激的技術，這種技術比其他種類的腦刺激（如經皮直流電刺激）要精確得多。這些其他的方法激活成千上萬的神經元和其他神經元素，而皮質內的微刺激只激活大約十個元素。這意味著應用于大腦的刺激可以精確定位，使研究人員能夠創建單一的、離散的感知，而不是激活整個大腦區域。

通過這種更精確的刺激，研究人員可以針對非常特定的大腦區域來傳遞信息。然而，這是一個挑戰。僅僅刺激一個大腦區域并假設動物能夠理解這些信息是不夠的。研究小組取得的一個突破是，“老鼠機器人”能夠吸收信息，處理外部產生的信號，就像它使用天生的感官一樣成功。

之前已經有人嘗試使用振動帶之類的外部工具來創建方向的“第六感”，它可以幫助視障人士在周圍環境中導航。然而，誰能使用這些外部工具是有限制的——例如，不能被癱瘓的人使用，他們不能體驗感官反饋。

盧卡斯說:“這種腦機設備的最終應用是恢復脊髓損傷患者的感覺。”像克里斯托弗·里夫這樣的病人既不能抬起手指，也感覺不到針扎進他的手指?？死锼雇懈ァだ锓蛴貌涣耸裁凑駝悠??！?br />
在研究人員考慮將大腦刺激裝置植入人體之前，他們需要在動物身上進行更多的試驗以確保技術安全。然而，最終，他們相信他們可以使用腦機設備將計算機整合到人腦中。

這為將大腦中的設備連接到身體其他部位的應用打開了大門。盧卡斯說：“我們的長期愿景是將這一系統與癱瘓肢體的植入式傳感器連接起來，為癱瘓病人提供完整的感官體驗。”

這項研究不僅有助于幫助殘疾人。它可能會開辟一個全新的腦計算機設備領域，例如可以執行搜索和救援行動的生物機器人。

研究結果發表在PNAS期刊上。