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BrainPort是如何工作的

由:茱莉亚•莱顿

一位盲人妇女坐在椅子上,手里拿着一台摄像机,摄像机对准了坐在她面前的一位科学家。她嘴里有个设备,触摸着她的舌头,还有电线连接着那个设备和摄像机。这位女士从出生起就失明了,并不知道橡皮球是什么样子的,但这位科学家正拿着一个。当他突然把球滚向她的方向时,她伸出一只手阻止了他。那个瞎眼的女人看见了球。通过她的舌头。

不完全是通过她的舌头,但她嘴里的设备通过她的舌头发送视觉输入就像视觉个体通过眼睛.在这两种情况下,最初的感觉输入机制——舌头或眼睛——将视觉数据发送给,在处理和解释数据以形成图像。我们在这里谈论的是用于感觉增强或替代的电触觉刺激这一研究领域涉及使用编码电流来代表感官信息——人们无法通过传统渠道接收的信息——并将该电流应用于皮肤,从而将信息发送到大脑。然后,大脑就会学习如何解释这些感觉信息,就好像这些信息是通过传统渠道发送的一样。在20世纪60年代和70年代,这一过程是史密斯-凯特维尔研究所(Smith-Kettlewell Institute)感官替代领域的突破性研究课题,由麦迪逊市威斯康辛大学(University of Wisconsin, Madison)骨科、康复和生物医学工程教授保罗·巴赫-伊-丽塔(Paul Bach-y-Rita)医学博士领导。现在,它是Wicab的BrainPort技术的基础(巴赫-丽塔博士也是Wicab的首席科学家和董事会主席)。

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我们大多数人都熟悉一种感觉的增强或替代。眼镜是感官增强的一个典型例子。盲文是一个典型的感觉替代的例子——在这种情况下,你用一种感觉,触觉,来接收信息,通常是为另一种感觉,视觉。电触觉刺激是一种接收类似(尽管更令人惊讶)结果的高科技方法,它基于这样一种想法:大脑可以解读感官信息,即使这些信息不是通过“自然”渠道提供的。巴赫-丽塔博士这样说:

...我们用眼睛看不见;光学图像不会超出视网膜,在那里它会沿着视神经纤维转变成时空神经脉冲模式。然后大脑通过对脉冲模式的分析重新生成图像。

例如,从眼睛、耳朵和皮肤向大脑传送感官信息的多个通道以类似的方式设置,以执行类似的活动。所有传到大脑的感官信息都是由神经纤维以…的形式脉冲模式,这些冲动最终会在大脑的不同感觉中枢进行解释。要用一个感官输入通道替代另一个,你需要正确地使用编码神经信号通过另一个通道发送到大脑。在解释感官输入时,大脑似乎很灵活。你可以训练它从触觉渠道读取输入信息,将其视为视觉或平衡信息,并据此采取行动。在JS Online的《Device may be new pathway to the brain - port》中,威斯康辛大学生物医学工程师、BrainPort技术联合发明人米奇·泰勒(Mitch Tyler)表示,“这个过程是如何发生的,这是一个巨大的谜团,但如果你给它正确的信息,大脑可以做到这一点。”

在下一节中,我们将在电动刺激的概念上更仔细地看起来更密切。

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