長(zhǎng)期以來，醫(yī)生一直使用頻率超出人類聽力范圍的聲波來繪制我們內(nèi)臟的圖像。一種叫做換能器的設(shè)備會(huì)向人體發(fā)送超聲波脈沖信號(hào)，這些聲波會(huì)反射回來，從而指示出不同組織和液體之間的界限。

大約十年前，研究人員找到了一種將超聲用于腦成像的方法。這種方法被稱為功能超聲，與傳統(tǒng)超聲波相比，使用寬而平的聲音平面代替窄聲束來更快地捕捉大面積的聲音。

像功能性磁共振成像（fMRI）一樣，功能性超聲可以測(cè)量血流的變化，從而指示神經(jīng)元何時(shí)活動(dòng)并消耗能量。但是它創(chuàng)建的圖像比功能磁共振成像有更高的分辨率，并且不需要參與者躺在大型掃描儀中。

在人類中測(cè)試的最先進(jìn)的意念控制設(shè)備實(shí)驗(yàn)，依賴于插入大腦的電極?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)為侵入性較小的方法鋪平了道路。他們已經(jīng)使用超聲波成像來預(yù)測(cè)猴子預(yù)期的眼睛或手部運(yùn)動(dòng)，這些信息可以為機(jī)械臂或計(jì)算機(jī)光標(biāo)生成命令。

如果可以改進(jìn)這種方法，它可能為癱瘓的人們提供一種無需植入設(shè)備即可用大腦控制假肢的新方法。

美國(guó)斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家克里希納·謝諾伊（Krishna Shenoy）和加州理工學(xué)院生化工程師米哈伊爾·夏皮羅（Mikhail Shapiro）在兩只恒河猴的頭骨中放入了大小和形狀都差不多的小型超聲波換能器。該設(shè)備通過電線連接到計(jì)算機(jī)，將聲波向下傳播到大腦的后頂葉皮層區(qū)域，該區(qū)域參與了計(jì)劃運(yùn)動(dòng)。

訓(xùn)練猴子將眼睛聚焦在屏幕中央的一個(gè)小點(diǎn)上，而第二個(gè)點(diǎn)在左側(cè)或右側(cè)短暫閃爍。當(dāng)中心點(diǎn)消失時(shí)，動(dòng)物將眼睛移到最近第二個(gè)點(diǎn)閃爍的位置。

在另一組實(shí)驗(yàn)中，他們伸出手并向著該點(diǎn)移動(dòng)了操縱桿，而不是眼睛。然后，計(jì)算機(jī)將超聲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為關(guān)于猴子意圖的猜測(cè)。該算法可以確定動(dòng)物何時(shí)準(zhǔn)備移動(dòng)，以及它們是否計(jì)劃移動(dòng)眼睛或伸出手臂。

他們?cè)凇渡窠?jīng)元》雜志上報(bào)道說，科學(xué)家們可以以大約78％的眼動(dòng)準(zhǔn)確度和89％的觸手準(zhǔn)確度來預(yù)測(cè)一個(gè)運(yùn)動(dòng)是向左還是向右。
編輯：lyn