2012年6月4日 星期一

在八年一班的閱讀

第6 章  解放奧蘿拉的腦--用念力指揮機械臂

實驗室的黃金女郞
奧蘿拉確實很不受教, 她一旦覺得你的點子差, 絕對不會認真執行。她瞧不起弱者, 也瞧不起傳統的行為神經科學家。是個標準的行動派。

天上掉下來的禮物
有一天和在聯邦政府研究機構任職的好友聯絡, 提到有一項新計劃尋求合作者 。他馬上熱心的提議要把奧蘿拉送過來替我工作。短短幾個月就成為任務的最佳表現者。

恩師罹患肌肉萎縮症
我想要完成這個計劃的動機, 源自來自巴西的消息: 提摩艾利亞教授, 罹患了"肌肉萎縮症", 這個病在4年後奪去了他的生命。

確定反應閾值
腦部會設定一個反應強度的閾值, 來考量某特定神經元的反應是否夠分量, 足以引發一個認知經驗。這些科學家依循是蒙特凱索在1950年代的典範: 形成觸覺感官的原料, 是空間的次序, 而非時間的混沌。但我們完全相反的論點的實驗策略需要翻新。

全新的實驗典範: 腦機介面
面臨的挑戰是1.從長期植入的腦部裝置中, 網羅足夠的神經元。2.神經元記錄的時間必需夠長, 讓實驗動物來得及學習。3.要有足夠強的演算法即時從腦部活動中, 抽出多重運動指令。

讓老鼠用前爪按棒棒
和腦機介面互動幾分鐘後, 大部分老鼠都不再用前爪按棒棒了, 經由誤試, 實驗動物發現牠們只是想著前爪按棒棒施壓的那個動作, 就可以如願喝到清水。

梟猴貝拉的"腦致動"先驅實驗
貝拉在三年前把靈長類動物帶進"腦致動"科學的新紀元。經由綑在手臂上的感測器膠帶, 重建梟猴貝拉在執行運動任務時, 上臂與手腕運動軌跡。

韋斯柏格的新演算技術
從發動自主運動的高效率生物學策略得到靈感,韋斯柏格創造了一種將思考轉換成動作的類比演算法。以腦波數據產生多動作行為的同步預測。沒想到, 竟然做成了。

貝拉用念力指揮的機械臂, 開始動了!
韋斯柏格的新演算法還不能精確的模仿, 但是, 對於產生連續運動訊號輸出, 複製出貝拉手臂的優雅動作, 還是綽綽有餘。

奧蘿拉上場做實驗
2002年我們小組開始進行馬內計劃, 奧蘿拉的腦袋, 正準備要釋放那難以想像的事物, 在實驗中取得牠的運動思考樣本, 從她腦裡多個皮質區同步取得。

奧蘿拉奉獻她珍貴資產
我們從電腦螢幕上, 看到腦部廻路神經元所產生的一大波一大波的放電, 這片電子海記錄下奧蘿拉的生命史詩, 我們正親眼目睹"思考的流動歷程"。她的腦袋同化機械臂到神經元的身體意象中。

明證了第三條原理: 分散式編碼原理
分散式編碼原理: 大腦處理任何一種資訊, 都必須動員到廣泛分布於各腦區的神經元。

狡黠挑逗的眼神
我看到奧蘿拉將她明亮狡黠的黑眼從電腦移開, 轉而瞪視我們, 而且有點挑逗的向我們眨眨眼。


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