BCI技術:讀懂你的心

　　在過去的30年里，科學家一直在開發一種被稱為BC工(Brain-ComputerInterface)的人機交流界面，這是一種試圖連接人腦和機器的技術，被認為在未來有不可限量的應用價值。在這種技術的幫助下，只要人的大腦能夠思維，哪怕他們無法動彈或不能說話，意念也能幫助他們交流信息，發出指令和控制機器?，F在，隨著研究的不斷深入，這種技術的應用前景已經日益顯現。
　　
　　讀心
　　
　　目前，全世界有很多癱瘓病人處于“閉鎖綜合征”的狀態中，即他們完全失去了自理和交流能力，肌肉萎縮、口不能言，甚至可能連眨眼這樣簡單的事都做不了?，F在，BCI技術為這些病人帶來了希望。利用BCI技術，微電極能采集病人大腦中的電信號，機器則嘗試識別這些電信號的含意，語音合成器則將病人內心的語言轉變成語音，這就是美國猶他大學的生物工程學家布蘭德利·格雷格和他的同事們要達到的目標。
　　
　　科學家們在一位癲癇病志愿者的腦部植入了一種名為“微皮層腦電圖”的裝置，它們被分別植入大腦中控制面部運動和語言理解的區域：面部運動皮質區和韋尼克氏區。研究人員讓志愿者反復誦讀一些詞語，如冷、熱、是、否、餓、渴等，電腦同時將志愿者的腦信號顯示在屏幕上?？茖W家們相信，這些腦信號的不同特征與志愿者讀出的詞匯是有聯系的，解讀這些信號便能將病人內心想說的話語“翻譯”出來。
　　
　　實驗的結果證明這個想法是可行的，盡管科學家們目前的解讀正確率只有28％～48％，但己高于完全沒有根據的猜測。研究人員認為，隨著電極數量的增加，“翻譯”的準確率可提高到90％。不過，由于語言的復雜性，他們也意識到“翻譯”內心話語有可能遇到更多的麻煩。就拿“是”這個詞來說，在不同的情形下說出，意思可能是不一樣的。
　　
　　助殘
　　
　　將BCI神經電極植入到人的大腦中的工作開始于1996年，當時，美國神經學家菲利普·肯尼迪和他的同事們對電極做了改進，采用一種細小的玻璃圓錐體，其大小只相當于圓珠筆尖，錐體中有金屬絲和一個神經增長單元，它可以刺激神經細胞接近電極。
　　
　　科學家們將電極植入到一個因中風而導致癱瘓的病人大腦中后，這位病人漸漸地學會了做很多事，他能用大腦的力量控制一個電腦屏幕上的光標，能通過拼寫單詞和他人進行交流，這是人類用意念控制機器的第一次成功嘗試。
　　
　　現在，科學家們又發現，神經細胞還能控制電腦屏幕上的圖片?？茖W家們要求一些接入了BCI神經電極的癲癇病志愿者觀看電腦屏幕上重疊的圖片，然后用意念將其中的一幅凸顯出來，同時讓另一幅從屏幕上消失。科學家們發現，只要志愿者將注意力集中在相應的圖片上，他們就能做到這一點。這件事讓志愿者們產生了濃厚的興趣，他們很快便能嫻熟控制屏幕上的圖片了。一旦病人學會了嫻熟地運用自己的神經細胞，他們接下來便可以控制屏幕上的光標了。
　　
　　科學家們相信，BCI技術將最終成為殘障人士的好幫手。在未來，這些人不僅能利用BCI技術操作電腦，還能用它控制代步裝置和仿生手臂。
　　
　　測謊
　　
　　現今的測謊儀測的是人的心跳、呼吸、血壓等由心理狀態引發的生理反應，由此推斷被測者是否在說謊，但未來的測謊儀卻可以直接測量人的思想，因為BCI技術會將測謊術帶入一個全新的階段。
　　BCI測謊要捕捉的是被測者代表謊言的大腦波形，這種波形被科學家命名為“P300”。美國西北大學的心理學教授皮特·羅森菲爾德發現，人們在一大串詞語中聽到自己的名字時會出現P300波形，人們在說謊時候也會出現P300波形，這為測謊提供了理想的指標。2010年8月，羅森菲爾德和他的同事將29名學生分成兩組，他們讓這兩組學生模擬性地分別策劃一次“度假”和一次“恐怖襲擊”。然后，他們在學生們的頭皮上貼上電極，同時讓他們看一組在電腦屏幕上輪番顯現的畫片，如一些城市的圖片等等?？茖W家們希望通過分析P300波形，從這些人中找到策劃了襲擊的“恐怖分子”以及他們欲襲擊的目標、方式和行動的時間。這次測試獲得了令人滿意的結果，研究人員在完全不知道策劃內容的情況下找出了12名“恐怖分子”中的10名，并識破了30項犯罪項目中的20項。
　　研究人員是如何做到的呢?奧妙就在于比較P300波形的強度，當一幅畫片出現在被測試者的視線中時，電極也在記錄他的P300波形。假若“恐怖分子”看到了與他們的計劃相關聯的東西，例如欲攻擊城市的圖片等，他們的P300波形就會很強，反之則會比較弱。分析這些波形和畫片之問的聯系，人們便不難從中找他們想要的東西?？茖W家們認為，這種測謊的準確率還可以進一步提高，因為學生們的“策劃”只進行了30分鐘，而真正的恐怖分子要襲擊一個目標則有可能策劃幾天，幾個星期，甚至是幾個月，這必然會產生更強的P300波形。
　　BCI技術是一種正在發展的技術，除上述的“讀心”、“助殘”和“測謊”之外，它自然還有其他更多的用途。它將為人類的未來帶來什么，人們正在拭目以待。
　　
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