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《赛博朋克2077》里让人魂牵梦绕的“超梦”,可能真的快要实现了

不管你是不是一个单机游戏玩家,最近都可能被赛博朋克2077里的各种设定刷了屏,包括但不限于能满足“扶他”癖好的捏人系统,科幻味十足的义体系统。

当然,夜之城喧嚣的街道上不仅有满嘴脏话的混混,也有站在街角吆喝“我这有最牛逼、最劲爆、绝对亮瞎你眼的好货”的超梦贩子。

所谓超梦是赛博朋克2077世界中一种虚拟现实系统,利用植入在人体内的设备记录一段包含影像、声音、感觉、空间信息等在内的片段,经过剪辑加工制作成可体验的内容。

简单来说超梦是一种直接介入人脑的虚拟现实,画面在脑中形成,而非当下VR那样仍需要依赖显示设备,可以想象这样的技术真的出现后,会有多让人“精疲力尽”。

坏消息是,我们今天只能在电子游戏里体验被电脑主机(配置太低跑不动)劣化的超梦;好消息是,通过植入体作用于大脑皮层实现虚拟视觉的技术已经出现了。

在赛博朋克2077正式发售前,荷兰神经科学研究所的论文介绍了他们通过脑部植入电极让猴子看到了不存在的事物,这项技术被认为能帮助盲人实现人工视觉,当然实现超梦也不是不可想象的。

研究人员使用高清神经假体来触发猴子脑中可辨认形状甚至是结合了运动的视觉感知,这种通过植入物刺激视觉皮层所看到的光被称为幻视圆点,当它们以特定的模式出现就可以模拟出真实的视觉。

论文作者指出:长期以来,电刺激视觉皮层一直被认为是一种恢复盲人视力的方法,可以避免严重的视网膜变性或对眼睛和视神经的损害。

的确,这个想法很早就出现了,可以追溯到1970年代,科学家们进行了很多刺激大脑的尝试,其中就包括产生人造图像的尝试。

此前的很多方案一次只能够产生少量数据,即只能形成像素,这极大地限制了它们的实际应用。现在借助更先进的植入技术、新材料以及微电子技术,科学家得以制作出具有1024个电极的大脑植入体,比以前的植入体更稳定更耐用。

每个芯片包含64个电极,共计1024个电极

电极通过微小的电脉冲刺激视觉皮层来工作,这会形成一种幻视(由于眼球受压或直接刺激视觉系统,而非光刺激产生的光斑),这些光斑呈现出一定的规律就可以形成视觉。

在动物实验中,研究人员已经让两只雄性恒河猴产生了可辨认的幻视视觉。

来自荷兰神经研究所的彼得·罗尔夫瑟玛进一步解释到,具有1024个通道的神经植入体能够实现一些有意义的人工视觉,多个光斑同时出现可以组合成图形,以前的研究中植入电极数量都没有超过200个,因此目前能够达到的人造像素数量是前所未有的。

至于具体的实验,罗尔夫瑟玛解释道,这种人工视觉类似于灯泡组成的矩阵板,当一个灯泡亮起时,观看者只能看到一束光,这就类似单个的幻视光斑。

但是我们可以通过同时点亮多个灯泡来传达有意义的信息,比如图形或字母,这就是多个幻视光斑能够产生人工视觉的简单原理。

A.用光斑生成字母A的步骤 B.字母A与字母S的光斑形象

在实验的第一阶段,罗尔夫瑟玛和他的同事训练了两只恒河猴,让它们学会追踪和识别一些简单的点阵组成的图形或字母,因为它们的视觉是正常的,所以训练过程比较顺利。

之后,就要给这俩猴子的大脑植入电极,再观察其反应,比如眼球转动可以对应幻视光斑的位置。接下来会进行更复杂的测试任务,例如通过植入体电刺激线性序列来实现光斑的运动,也可以反映在猴子眼球的运动上。

在这些实验中,也出现了令研究人员难以置信的结果,两只猴子除了完成简单的视觉任务外,甚至还能辨认字母,尽管这些字母只是由8至15个电极产生的低分辨率图像。

对此,罗尔夫瑟玛表示:在植入电极之前,我们对两只猴子进行了广泛的培训,以完成后续我们给它们制定的眼睛视觉任务,但是当植入电极后,我们很高兴看到它们立即意识到人工视觉的变化,并且很快就适应了。

植入电极如何为人类提供人工视觉

总体而言,两只猴子能够识别人工创造的形状、线条、运动的点和字母,这是一次颇有前景的人工视觉研究演示。最终,当植入电极绕过眼睛的视觉处理,直接作用于大脑的视觉皮层时,可以使用类似的技术来治疗患有严重眼部残障或视神经退行性疾病的人。

当然,目前这种技术还处于实验阶段,存在一些局限性,最主要的问题在于植入电极的寿命不长,会在几年后降解并失去功能,罗尔夫瑟玛表示他的团队正在积极研究其他电极材料,希望未来能延长植入体的寿命。

另外需要强调的是,实验遵循《美国国家卫生研究院实验动物的护理和使用指南》,团队确保实验用的猴子生活在较好的环境中,一旦出现健康问题,它们也不会配合实验任务。

实际上,这类能够触发产生人工视觉的电极已经应用在人体中,2014年的一项实验中,研究人员用类似的方式实现了人脑与人脑之间的信息交流。

用幻视光斑传达街景的一种可能方式

此外,这项研究的合作者也已经在盲人中测试了相同类型的电极,只不过与本文介绍的实验相比,电极数量要少得多。

人工视觉未来的应用非常令人期待,不仅仅能够帮助视障人士识别环境中的物体,识别出书中的文字,甚至可以通过AI将街景转化为人工视觉效果。

基本上,这种方案可以传递任何由闪烁像素表示的内容,科学家已经为技术打下了地基,至于内容和效果还需要相关的专业人士来优化。

就像今天我们通过由像素组成的屏幕来接收图像信息一样,几十年前我们已无法想象今天4K超高清的画面有令人震撼,今天我们也不必觉得赛博朋克2077中超劲爆的超梦系统过于遥远,至少视觉层面上还是可以期待一下的。

来源: 木木西里科技

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