我科学家构建新型光学脑

《科学日报》，北京，3月24日(记者李媛媛)——艾伦·马斯克展示的脑-机接口系统触发了屏幕滑动。如果不仅大脑机器被连接起来，而且大脑和大脑之间的信息传输也直接实现了，会怎么样？《科技日报》记者24日从北京脑科学与类脑研究中心获悉，该中心的罗实验室利用光纤记录和光遗传学激活技术构建了一个光脑接口，实现了两只小鼠之间的高速运动信息传输，从原理上验证了通过脑脑-脑接口精确控制动物个体间运动的可能性。研究结果发表在《中国科学:生命科学》杂志上。

近年来，研究表明，电生理信息可以从一只动物的大脑皮层提取出来，解码后，另一只动物的大脑皮层可以通过电刺激或经颅磁刺激技术进行刺激，从而提出了脑-脑界面的概念该研究的第一作者陆介绍说。

然而，脑-脑界面的信息传递速率以前很低，只有0.004-0.033比特/秒，这是制约脑-脑界面发展的主要瓶颈。主要的技术障碍是传统的脑-脑接口需要长期的脑电多通道记录，这在技术上是困难的，并且难以准确解码。

这项研究基于实验室先前的研究发现，脑干未决定神经元的活动可以预测动物的运动速度。研究人员使用了光纤记录和光遗传学技术，以及能够准确预测和调节动物运动速度的神经回路。他们使用光纤记录系统从一只大鼠的脑干未固定神经元提取运动信息，解码神经元活动信号，然后通过光遗传学刺激将其传输到另一只大鼠的脑干未固定神经元。

这种基于光学记录和刺激的脑-脑界面实现了动物的高度同步运动，信息传输速率达到4.1比特/秒，比以前的类似研究高出2-3个数量级卢对说:

据介绍，这种新型脑-脑接口具有功能相似的特定细胞类型的神经元活动记录稳定、信噪比高、操作相对简单的优点，避免了多通道记录的技术挑战，降低了神经信息解码的难度。