将神经活动映射到相应的行为是神经科学家开发脑机接口(brain – machine interface, BMIs)的一个主要目标:这种设备可以读取和解释大脑活动,并向计算机或机器发送指令。虽然听上去有些科幻,但是现有的BMI已经将瘫痪的人与机械臂相连,这些装置可以解释人的神经活动和意图,并相应地移动机械臂。
脑机接口发展的主要限制之一是这样的设备需要进行侵入性脑部手术才能读出神经活动。现如今,加州理工学院Richard Andersen团队,陈天桥雒芊芊脑机接口中心主任兼神经科学专家James G. Boswell以及陈氏研究所研究员Mikhail Shapiro教授合作研发了一种新型的微创脑机接口,可以读出与运动计划相对应的大脑活动。新型微创脑机接口使用了功能性超声技术(fUS),它可以以100微米的分辨率(单个神经元的大小约为10微米)准确地绘制大脑深处精确区域的大脑活动图。
新的功能性超声技术让我们离创建侵入性较小但功能仍然强大的脑机接口更近一步。