脑脑交流,离我们还有多远

2017-03-14 17:26王天素
青春岁月 2017年4期

王天素

【摘要】文章从人机交互技术、脑机接口技术、脑脑交流技术三个阶段取得的进展阐述了人际脑电波直接交互的相关科技知识。

【关键词】人机交互技术;脑机接口技术;脑脑交流技术

每当我为记忆一些晦涩枯燥的书本知识而耗时费神时,就会羡慕金庸笔下那些掌握吸星大法的人物。如果我们都具备这项神功,人类大脑中所有的思维和智慧就能通过脑与脑之间的直接交流进行分享,知识的掌握就可以不用文字和语言而只需通过心灵感应就能瞬间实现,学习将变得极其简单便捷。只有想不到,没有做不到,当我还在浮想联翩、坐而论道时,关于人际脑电波直接交互的相关科技已悄然发生,并在以下三阶段取得进展。

一、阶段一:人机交互技术

人机交互技术,是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术,其本质是一种电脑模拟产生的三维虚拟世界,由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统,模拟用户的视觉、听觉、触觉等感官所产生的一系列的虚拟体验。

人机交互技术的主要代表产品,就是当前炙手可热的VR眼镜,它以较为成熟的技术已走入千家万户,受到广大用户的喜爱。当我们在室内戴上这种简便的VR眼镜,就能将你意识形态中的所有思维活动变为亲身体验,比如野外探险、游览风景名胜、进行4D游戏等,让你足不出户、勿须劳作就能体验到各种身临其境的真实感受。当然,人机交互技术的潜能不仅限于此,如果将其广泛应用到城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、地质灾害、教育培训等领域,便可为用户提供多样化的问题解决方案,发挥人力难以企及的巨大作用。

二、阶段二:脑机接口技术

脑机接口技术是人机交互技术的进阶,是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接交流和控制通道,通过这种通道,人就可以直接通过脑电波表达想法或操纵设备,而不需要语言或动作,简而言之,就是用意念控制机器的运动,因此也被称为脑控技术。

脑机接口技术可以建成虚拟现实康复训练平台,有效增强残疾患者与外界交流或控制外部环境的能力,以提高患者的生活质量。该技术通过数据处理,可从病人的脑信号中提取出反应本人意图的电波信息,并将该信息传达给残疾患者希望控制的装置,就可以用脑信号控制电脑光标或假肢,实现日常活动。比如,去年10月,美国一名瘫痪男子利用意念控制的机械手臂和美国总统奥巴马亲切握手。

一些特殊领域的工作人员,例如飞行员,宇航员和潜水员,可用脑机交互技术为他们增强一些特殊的操作和控制专用设备的技能,在我国天宫二号发射升空中,航天员就首次利用脑机交互技术,仅需动动脑子用意念就实现了对某些复杂、高难度操作的指挥和控制。脑机交互技术若用于普通人的生活,可以为人们学习、工作、休闲娱乐等提供全新的交互界面,提高生活品质。

三、阶段三:脑脑交流技术

大脑活动依赖于信号,即神经元间的电流传递。根据这个原理,我们可以运用一个人的大脑信号,控制另一个大脑的神经活动,这就是脑脑交流技术的核心。

2013年,杜克大学的MiguelNicolelis教授通过试验,使身处不同大陆的两只老鼠之间传递了一些简单信号,率先实现了大脑之间的通信。不久后,在杜克大学和哈佛大学的合作的另一个项目中,6个受试人通过脑电波EEG设备分别向6只麻醉的老鼠发送命令,结果这6只老鼠在受试人脑电波的控制下,尾巴做出了抬起或放下的动作。

脑脑交流技术,在英美已被运用于治疗重度抑郁症。原理如图:发送者(健康人)的脑电波EEG活动通过网络传输,到达接收者(患者)的大脑接收器,再由患者头部放置的TMS线圈产生磁场,这个磁场刺激患者大脑神经元放电,产生一系列的特定大脑运动,来控制抑郁症患者的脑电波活动,使其逐渐恢复正常。

根据这个原理,科学家们做了很多实验,证明只要发送者的意图被EEG系统准确检测到,它就可以通过TMS直接传入接收者大脑中,使其产生有意识的、主动的想法。例如,我们如果向一个大脑发送视觉信号,接收者就会突然看到一片绿色,然后主动做出反应。

这些实验虽然与诸如《阿凡达》、《星际迷航》电影中,“心灵融合”特异功能所演绎的一个人通过意念“控制”另一个人的思想行动还存在差距,但人类对于大脑如何传输感觉和运动信号,已经有了较多认识,而且,很多科学家都在致力于该领域的探索和研究,相信不远的将来,我们不用语言和文字就可以将自己的思想和感受传递给他人,学生不用耗费大量的时间和精力去死记硬背,脑脑交流技术就可以帮助学生瞬间接收老师的知识容量,人与人之间的思想在一眨眼间就完成了传递与交流。

一个不需要电话、键盘、宽带、甚至嘴巴的交流新模式,正逐渐被更多的人认识和运用,一个交流互动的新纪元已向人类款款走来,它那神秘面纱背后的种种奥妙和巨大潜能,有待我们去探索和研发,在智能科技日新月异的今天,脑脑交流技术的普及和应用,也许就在下一秒实现。

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