据英国《每日电讯报》24日报道,被运动神经元疾病宣判“终身监禁”的英国著名物理学家霍金早在近30年前就失去了说话的能力,为了了解霍金的想法,美国脑神经科学家飞利浦娄领头研发了iBrain脑神经设备,眼下正针对霍金开展实验,取名“入侵霍金的大脑”。
iBrain可直接“入侵”大脑
“iBrain”酷似一条简约的黑色头带,上面安装了火柴盒大小的传感器。它的重要使命是检测脑电波,了解人们“正在想什么”。尽管实验结果目前仍未正式发布,但娄对该设备的前景雄心勃勃。“我们已经发现,当霍金教授正在想某些东西时,设备可以检测出来。”
娄解释说,人脑细胞约有1000多亿个,为了完成某项指令,细胞之间互相发布信号进行沟通,而iBrain能够检测出信号的变化。“我们想看看霍金的大脑能不能产生持续稳定的信号模式,以便用电脑将这些信号翻译成文字,可以是一个字母、一个单词或者一个命令。”娄说。
用脑电波绘“大脑活动地图”
对于脑电波,清华大学专攻神经工程学的教授高小榕介绍说,目前国际上的观测水平还只能读取“粗糙的想法和意图”,比方说人们想移动左手、右手、双脚或者舌头,但还不能检测出例如“我想喝杯茶”这样具体的信息。部分原因是由于大部分的检测仪器都置于头皮以外,离大脑的信号发射源很远。
但娄希望打破这个限制。早在攻读博士学位时,他已经设计出一套算法,用于“翻译”这些相对微弱的脑电波。利用这套算法,娄可以将霍金的脑电波变成一张形象的“大脑活动地图”,从而精确地描绘霍金具体的想法。
娄计划在今年7月,与霍金一同出席在剑桥大学举办的一个神经科学大会,公布他从霍金大脑中得到的所有数据。
中国曾用该原理控制机器狗
事实上,这样的沟通方式在脑神经科学界早已不是神秘技术。高小榕介绍,这种技术意味着“直接从大脑提取信号,去控制人体外部各种各样的电子设备”,被称为“脑机接口”。最早的研究起步于上世纪70年代的美国。2005年,清华大学也向公众展示了一项奇特的机器狗实验。人们只需坐在椅子上,光凭自己的大脑就能控制身边一只机器狗的运动,“人想着左手运动,狗就往左边走”。
实验时,人们戴上一个附有传感器的头罩,头罩连接着一台计算机,计算机又连接着机器狗。人们只要“想一想”,计算机便可以读取到相应的脑电波,将脑电波翻译后,再向机器狗发出指令。
不过,由于不同人控制大脑的能力有差异,有的人只需半小时就能学会控制机器狗,有的人则要花几个小时。
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