颜士州
用人的大脑意念控制来打字?或许只有科幻电影中才会有吧。然而这些年,随着高科技的发展,总有一些事情颠覆着我们的想象,如同每天活在电影里一样。目前通过大脑意念打字,已经让这一幻想变成现实。
意念打字从何而来
意念打字,早在40年代电脑刚刚出现的时候,就有人提出这样的设想,能否设计一种读心系统,用意念在电脑上输入字符,这样节省了眼睛与大脑之间的思维转换,对残疾人将会有很大的帮助,更重要的是它能潜移默化的影响着我们的生活。
直到1988年,美国伊利诺伊大学的研究人员研发出一种拼写系统,这种拼写系统名称为P300,它利用系统里的电位形成编码,诱发电位解析编码的是36个点位定位。在36个点位放置对应字符,这样进行拼写单词。这种拼写系统每行每列都规定好多少字符,界面有自动随机闪烁,每轮需要12次,工作的时候大脑将会有序记录行与列的闪烁顺序。当你看哪个字符的时候,你识别的那一行那一列将会诱发系统自动定位。假如你看到某处目标,在哪行哪列闪动之时,人的身体自然会被刺激,系统从而被诱发出来。
如何使用这种系统呢?它只要让你的大脑连接电路,这种电路要是单向的,电脑只接受大脑传出的信息,然后相应显示出来。当然,此系统并不是很强大的,它的思维转换还需要时间。
如果要把意念变成文字,就要诱发P300进行编码定位,研究人员在受试者跟前放上显示屏,受试者戴上头盔,头盔装置可以获得人体大脑的感官触觉,这时屏幕上出现字符矩阵,受试者只可在行列交叉处开始想象所要的文字,系统根據屏幕上字数多少来决定字的大小。矩阵最大的可达1 2×7,最小的是6×6,闪烁模式中的36个点在不停闪烁,一个字可闪烁9到1 2次,闪烁的次数越少,字就形成得越快,拼写速度将会大大提高。根据受试者的身体状况,每分钟的读取速度大约在1 2个单词,当然选用不同的拼写系统,也会影响读取速度。
P300的好处是不需要你动一下手指,也不需要你把所想打的字说出口,说明白就是将意念翻译成文字。
脑机接口技术
脑机接口的方式是这样的,你只要戴上“头盔”,“头盔”需要滤除噪音,神经细胞的放电信号从人的皮层到颅骨再到头皮,电位一旦受到削弱,信号分辨率就会降低。那么怎么办呢?“头盔”戴上后与头部紧密接触,除了眼睛之外的任何肌肉都不能动弹,通过“头盔”上的传感器来监视大脑活动。意念打字前,面前放上电脑键盘模型,脑机接口工作开始,“头盔”感应系统催促脑细胞,你的眼前快速闪过字母和数字,你需要哪些字母,系统就会出现这些字母,然后选出字母拼出你要说的话。
近日,美国斯坦福大学的研究人员将“头盔”戴在猴子的头上,传感器植入猴子大脑,让它在大脑区域读取通过键盘输入屏幕上显示的字符,用设计脑信号和驱动光标速度的识别方法识别猴子打字的脑电位信号,实现在虚拟键盘上移动光标、选择字母键。猴子最终将看到的文字用“意念”打出字来,以每分钟可输入12个单词的速度抄写《哈姆雷特》。
当然人的头脑远比猴子的大脑发达多了。那么对于视力有问题的人来说就比较困难了,由于涉及到眼球追踪问题,像霍金那样眼睑下垂怎么办?用眼球追踪软件比较困难,有人设想可以追踪面部单块肌肉,只要控制面部肌肉的自由度就行了,当然在大脑中要植入多极阵列,因为肌肉的伸缩有时候不受脑神经控制。霍金的脑干曾受到过损伤,但面部细胞仍在活动,意念驱动可解决问题,在霍金的大脑上连上电极,脑电波就可直接用肌肉运动驱动鼠标,不过这种“意念”打字比较慢。
未来是意念世界
随着科技的发展,意念控制正走进我们的生活,从大型电子计算机到植入脑电波,人类与机器的沟通已经从复杂的语言简化成细微的动作,以后就连细微的动作也省掉了。随着意念操控的发展,我们可以控制电视节目、—灯具开关、空调以及厨房电器,专家预测,这种神话故事里的“芝麻开门”在未来十年可能走进人们居家生活。
目前,世界各国都在研究此项技术。韩国三星电子实验室利用大脑控制平板电脑的启动和关闭,还可在网站用意念搜索你需要的内容。美国Neurosky公司用一款蓝牙耳机,戴上它用意念打游戏并搜索需要听的歌曲,还能用意念下载需要的文档。
当然意念科技如同隔着一堵墙听取别人的对话,机器与大脑的紧密配合并不是一帆风顺的,因为任何一次脑控技术的应用都需要电极介入,连接传感器才能使信号放大,最终控制机械。况且将电极植入大脑的脑控技术也面临许多问题。如果让电子产品真的完全理解人类大脑发出的信号,还需要动用医科手术将感应器植入人的大脑中,目前此项技术已经取得实质性进展,但不管怎么说,意念控制让残障人拥有了第二套肢体,改善了他们的生活质量,它让人们从传统的手控设备中脱离出来,用最真实的意念去感受和体验。由于意念控制技术仍处在测试阶段,还未完全使用,相信不久的将来意念控制将会走进我们的生活,那时科技将为人类带来一场全新的革命。