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“意念控制”從科幻走向應用 大腦會被控制嗎

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摘要:用意念指揮臺燈、無人機甚至小白鼠運動,不用目測就能判斷一個人注意力是否集中,癱瘓病人動動腦子就能依靠機器重新站立……這些似乎只有在科幻電影中才會出現的場景,如今部分已經成為現實。在美國,馬斯克創立腦機交互公司;扎克伯格成立項目組研發意念高速打字;幾天前,來自不同國家的科學家,在美國神經科學學會上展示利用大腦植入設備調控情緒異常的初步人體試驗結果。除了這些國際科研探索,在中國,去年航天員

“意念控制”從科幻走向應用 大腦會被控制嗎

 

用意念指揮臺燈、無人機甚至小白鼠運動,不用目測就能判斷一個人注意力是否集中,癱瘓病人動動腦子就能依靠機器重新站立……這些似乎只有在科幻電影中才會出現的場景,如今部分已經成為現實。

在美國,馬斯克創立腦機交互公司;扎克伯格成立項目組研發意念高速打字;幾天前,來自不同國家的科學家,在美國神經科學學會上展示利用大腦植入設備調控情緒異常的初步人體試驗結果。

除了這些國際科研探索,在中國,去年航天員景海鵬和陳冬在天宮二號上開展了由意念控制的航天實驗;11月9日,科大訊飛對外發布了意念控制家居的成果……

“意念控制”是科學還是超能力?其科學依據是什么?在腦機交互的終極,人類大腦會被機器控制嗎?意念的信息破解,是否會導致一部分人控制他人大腦的風險?

腦機交互的基本原理是對腦電波展開分析

早在2014年巴西世界杯,一個身穿“機械骨骼戰甲”的癱瘓少年就通過意念控制開出第一球。到如今,意念控制物體或實驗動物的技術已越來越成熟。

“意念控制”是如何實現的?這項技術的名稱叫“腦機交互”。復旦大學類腦智能科學與技術研究院主任王守巖教授說,“腦”指生命體的腦或神經系統,“機”指信息處理或計算的設備,其表現形式可以是安有電路的機械手臂、汽車模型、無人機,也可以是插入電極的小白鼠、植入起搏器的人。腦機交互將人腦與外界設備相連,最終幫助人與自身和周圍環境互動。

“人類大腦是帶電的。我們看見陽光、聽見鳥鳴、聞到花香,這些感覺要讓大腦感受到,必須先轉變成電信號,然后電信號沿著長長的神經纖維一路傳到大腦,大腦再產生腦電波指示,給出動作指令。”王守巖說。

腦機交互的基本原理就是對腦電波展開分析。中科院深圳先進技術研究院腦認知與腦疾病研究所所長王立平介紹,其具體步驟是:第一,通過開顱手術將電極植入顱骨內,或者在腦袋上帶上頭環采集腦電波。第二,將腦電波的復雜波形轉換成數據,再降噪、解析。第三,將解析好的信息編碼,發出動作指令。第四,將外界感知的信息通過刺激裝置反饋給大腦。

電子科技大學成都腦科學研究院院長、美國醫學生物工程院院士堯德中等專家介紹,腦機交互的第一步是腦電波采集;第二步腦電解讀是目前國內外企業和研究院所技術競爭的關鍵;第三步信息編碼是腦機交互的重點,也是科學研究前沿;第四步將結果反饋為大腦能讀懂的信號,則還在探索階段。

科幻照進現實的腦機應用:醫療、教育、交通

目前,腦機交互技術已應用于醫療、教育、交通等多個領域。

——醫療。在上海華山醫院,當帕金森病患者對藥物產生耐藥性時,醫生會建議采用基于腦機交互技術的特殊治療。即開顱插入電極,電極發出電脈沖,可調節或修正特定腦區異常神經活動,緩解病人震顫、行動遲緩、平衡力差等癥狀。

王守巖說,目前這項技術對帕金森病的治療效果比較明顯,而對于老年癡呆、抑郁癥、自閉癥等其他腦疾病的臨床改善,效果還不理想。

腦機交互技術還可用于輔助治療漸凍癥、癱瘓等肢體無法活動的患者。今年,“一念即達”智能輪椅亮相騰訊創新大賽,智能輪椅的研發者之一、天津工業大學學生馬帥介紹,大腦功能正常的殘疾人和行動不便的老年人只需坐在輪椅上,就可以根據腦電和眼電信號改變輪椅方向和速度。

——教育。獲得國際消費電子展最佳人氣產品獎的BrainCo公司開發了一款腦機交互頭環。學生在課堂上帶上頭環,老師就可實時監控學生注意力情況。

“相比其它腦活動,注意力是否集中的腦電特征比較明顯,通過腦電監測可以掌握。”公司創始人韓壁丞介紹,目前北京、武漢等地部分學校已試用這一產品。

——交通。在剛剛結束的深圳高交會上,上海帝儀科技有限公司展示了一款供列車司機佩戴的特制安全帽,內置生物電極和信號處理模塊,可實時采集、處理司機腦電信號。

該公司負責人孫虎說,通過對司機腦電信號進行監測、分析,可第一時間識別并預警司機疲勞狀態和健康狀況,確保行駛安全。該產品已應用于上海鐵路局下屬合肥等機務段的高鐵司機值乘保障。

人類大腦會被控制嗎?

腦電波既然可以被解讀,“讀心術”和“思想傳輸”是否會成真?未來,他人或者機器是否能控制我們的大腦?

專家認為,基于腦機交互技術的“意念控制”有科學依據,但尚處于研發初級階段。

“帶上頭環一天就能學會新的語言;植入芯片就能讀取大腦的信息、甚至刪除記憶,這些目前無法實現,因為人類還沒有真正破解腦電波。”清華大學醫學院生物醫學工程系教授高小榕說。

浙江大學醫學院附屬第二醫院腦科中心主任張建民說,人類的大腦有1000億個神經元、10000億個“配套”神經膠質細胞。人腦的思考、情緒、記憶等高級功能分別涉及多少神經細胞、有多少神經環路參與其中,科學家目前所知甚少。

即便如此,不斷發展的腦機交互技術已經遭遇無法回避的倫理爭議。王守巖、高小榕等專家認為,在對腦機交互技術的管控上,可以參照國際通行做法,在發展初期按醫療器械方法管理,同時禁止將腦機交互數據聯網傳輸、禁止遠距離程控,宜采用硬啟動手段,最大化防止黑客入侵、預防潛在風險。此外,政府部門應加緊研究該技術對社會、文化、法律等方面的影響,進行合理引導和規范。(生物谷 bioon.com)

 

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