多彩世界要用雙眼寻觅、春江暖水须得皮肤感受、呢哝软语全凭一张嘴道出……果真如此吗?一直如此吗?那若是偶遇不测,身体出现感觉器官失灵、神经传递延缓、反馈系统错乱等诸多状况,岂不是只能躺进病房,同各类药物和医疗器械做伴,与医生护士为友,终其一生,身受禁锢,郁郁而终?!无须惶恐,伟大的科学家们将带领人类一步步走进科幻世界……
无数围绕着“缸中之脑”展开的故事,重复强调着大脑这一器官在人体中的核心地位。它仿佛一位全能管家,细致而牢靠地记录着“主人”的所看、所学、所思、所想,统筹着身体的各项活动,甚至凭借神经活动,替“请病假”的器官守好岗位。
被厄运砸中的安(Ann)在三十岁那年罹患脑干梗死,同时伴有左椎动脉夹层和基底动脉闭塞。这不仅伤害了四肢的肌肉,而且影响了嘴唇、舌头等部位。大脑疯狂运转,可无奈肌肉不听使唤,纵使有千言万语,也发不出一个音节。
大脑活动中藏匿着语言、表情等信息的“源代码”,但此前的研究只能使其以文本的形式呈现,且输出速度与词汇量有限。而今,加州大学旧金山分校和伯克利分校的研究人员利用人工智能,开发出一种新式脑机接口,成功帮助瘫痪患者与他人正常交流。
研究人员不仅构建了庞大的语料库,还在安的大脑顶部植入了一个高密度脑电图阵列和经皮底座连接器,覆盖了语言产生和感知相关的区域,并将其连接至计算机。此后,他们通过语音合成和数字化身塑造,帮助安发出与她自己的声音类似的语音,并呈现多样化的面部表情。这是首次利用大脑信号合成面部表情和接近正常人语速的语音。
( 据《自然》2023.08.23)
灵光一现:科幻想象未来,科学圆梦今天!本期银河奖征文《脑波之下》的主人公“自述了身为植物人的他如何在身躺病床的同时,一步步融入社会”。然而利用大脑信号合成语音已成现实,世界可以再次听见聋哑人、植物人等的声音。未来敬请期待,或许某日,仅凭大脑信号,我们便能自如生活在世间!
通常来讲,动物的视野是有限的,例如人类在固定头部不动的情况下,双眼水平方向的最大视区范围约为两百度。你无法同时三百六十度无死角地看见身边所有景象,也无法不依赖镜子、摄像头等辅助工具观察自己。
可是海洋里有一种神奇的鱼类——长棘毛唇隆头鱼(Lachnolaimus maximus),因其拥有类似猪鼻子的长鼻子,又被称作猪鱼(hogfish)。它们可以在几毫秒内完成伪装,从白色变成红褐色,悄然融入珊瑚或岩石中。即使在死后,也能继续行使“伪装者”的使命。
杜克大学的生物学家松可·杰森翰(S?nke Johnsen)教授研究发现,猪鱼的感光皮肤不仅可以感知周围环境,还可以从内部给自己的皮肤“拍照”,全面认知外界与自己。猪鱼的神奇表现源自它们独特的皮肤。它们的皮肤会表达一种名为视蛋白的光敏蛋白基因,这类基因同样在章鱼、壁虎等变色动物皮肤中发现过。
显微镜下的猪鱼皮肤散布着诸多名为色素团的特殊细胞,内含红色、黄色或黑色的色素颗粒。色素颗粒的扩散或聚集,改变着猪鱼皮肤的深浅状态。而皮肤感受到的光需要先通过色素团之后,才能抵达光敏视蛋白层。因此,皮肤中光敏蛋白的工作原理可能是通过检测色素,监控自己的颜色变化并进行调整。这种感官反馈技术为“未来生物皮肤”的新功能开发提供了更大胆的可能。
( 据《自然·通讯》2023.08.22)
灵光一现:“咦?你怎么知道我准备吓你一跳?你后脑勺长眼睛了?”
“Bingo!我全身都长着眼睛呢!”(温馨提示:密集恐惧症患者谨慎脑补画面!)
光感皮肤改造技术,开拓您的视野,遇见更广阔的世界,认识更全面的自己!