五大有望實現的意識控制應用

近日，科學家取得了首個遠程人對人大腦對接的成功。研究者拉杰什·饒將一個大腦信號傳送到了網絡上，并通過該信號控制了其同事安德烈·斯特科的手臂移動——后者一直坐在一路之隔的華盛頓大學校園中。

以互聯網為媒介，利用某個人的大腦來指導另一個人的身體，是一個非常了不起的突破。不過，其他一些意識控制的想法已經成為現實，特別是在人機界面（HMIs）的領域。以下就是幾個人類大腦已經能實現的例子。

作曲和彈奏音樂

沒錯，音樂作曲總是出現在我們的腦海中。不過現在，音樂家們可能不再需要借助活頁樂譜，或者彈奏樂器了，他們可以直接利用思維來創造音樂。

頭戴式腦電圖（EEG）裝置可以記錄大腦工作時產生的電信號，并無線連接至電腦。佩戴者還可以訓練自己的思維，使腦電波信號與特殊的任務聯系起來。

例如，當你想按下電腦屏幕上某個按鍵的時候，就會產生一個腦電波模式，電腦程序會識別這種模式并與按鍵的任務結合起來。在創作音樂時，類似的想法會與音符和聲音聯系起來，創造出一種直接來自大腦的音樂思維語言。這種語言建立之后，用戶可以簡單地用思維把樂譜變成現實，并在電腦上演奏出來。

如果想要了解更多有關意識創作音樂，以及其他形式藝術的例子，可以在密歇根大學的網站上搜索“MiND ensemble”（神經元維度上的音樂）。

屏蔽手機來電

神經科學家、前軟件工程師魯杰羅·斯科爾奇奧尼開發了一個名為“Good Times”的應用程序，能夠通過感知用戶腦電波的活動來過濾手機來電。這一應用采用了一款可愛的Necomimi貓耳頭箍。這是一種可以讀取腦電波活動的頭箍，能夠監測大腦的活動。如果用戶的大腦正忙于其他任務，那它就會將手機來電轉移到語音信箱；如果用戶大腦處于可接收信息的狀態，該應用就會接通來電。

斯科爾奇奧尼目前正著手對其原型機進行微調，他將此視為人類大腦能直接控制移動設備及個人環境的第一步。或許將來的某一天，這個應用程序能具有更多大腦驅動、不需要進行輸入的移動設備功能，如可以根據佩戴者的腦電波信號來選擇最契合的音樂等，最大可能地滿足個人的喜好。

創造三維物體

有沒有可能想到什么東西就把它做出來呢？或許現在還達不到那個程度。不過，一家智利公司已經宣稱，第一個單純依靠思維創造出來的物品已經出現了——同時出現的還有最新的、功能越來越強大的3D打印機。2012年1月，位于智利圣地亞哥的一家公司的首席技術官喬治·拉斯科沃斯基實現了這一突破。

該公司的系統采用了Emotiv EPOC腦電波頭箍來繪制佩戴者的腦電波，之后該公司自己開發的軟件“情感進化設計”在電腦屏幕上將“組建模塊”的形狀顯示出來。

從一個基本的圖形開始，這些形狀不斷變化和“進化”，而用戶對每個變化所產生的正面和負面情緒都會被頭箍監測到。軟件對大腦的反饋進行分析，接受度更高的形狀和變化會被保留下來，并依此擴展；而令人厭煩的形狀變化則會被拋棄。這一過程不斷重復，直到遵循設計者思維的物品最終成型，并制作出來。

這一項目為學齡兒童提供了發揮想象力的機會。他們可以借助軟件將夢想中的怪物在幾分鐘之內制造出來。

駕駛輪椅及汽車

對殘疾人來說，運用意識來移動交通工具將是改變人生的一大突破。科學家為此在輪椅及其他設備上進行了多年的研究，并為那些失去身體控制能力，但又思維清晰的人們帶來了福音。

2009年，日本豐田公司和RIKEN實驗室的科學家發布了一款思維控制的輪椅。該輪椅采用了能感受腦電波活動的頭箍，并能將腦電波信號在125千分之一秒內轉換成方向命令，準確率高達95%。

在位于瑞士洛桑的聯邦技術研究所，科學家加入了“共享控制”的概念。他們研制的輪椅軟件能夠分析周圍混亂的環境，并將獲得的信息與駕駛者的大腦命令結合起來，從而避免與途中的物體發生相撞。這一系統還簡化了操作，因為用戶不需要一直不斷地命令輪椅改變方向。該軟件只需要處理一個單向命令，并自動重復，直到成功地完成導航。

德國柏林自由大學的工程師已經嘗試將這一概念用在公路上，研制能夠由駕駛者部分思維控制的汽車。研究團隊采用了一輛能自動行駛的大眾帕薩特——無人駕駛車輛的新類型之一——并在上面裝上了一套電腦和軟件系統，與Emotiv公司的商用腦電波掃描頭箍一起使用。

駕駛者首先要接受訓練，通過操控屏幕上的虛擬多維數據集來產生可識別的思維命令，如“向左轉”等。車上的電腦會分析每次駕駛者思考時的腦電波信號，并將其轉化為車輛本身可以識別的命令。

研究團隊在其網站上聲明，這一應用程序還不能適用于公路上，“但長期來看，諸如此類的人機界面在與自動駕駛汽車的結合中具有很大的潛力。例如，當你在十字路口時只需要決定往哪走，自動駕駛汽車就可以一直載你回家。”

“仿生”肢體

在某些情況下，人機界面正逐漸成為人體的一部分。一款新的義肢甚至提供了類似自然肢體的“觸覺”。它能將使用者的神經系統與殘缺肢體上的神經元聯系起來，向大腦發送感覺信號，產生類似“觸覺”的體驗，使用者由此也可以不單單借助視覺來進行操作。許多平常人輕而易舉就能完成的動作，如從購物袋中取出不同的物品等，用義肢就很難實現，這一技術的出現使安裝義肢的人也能完成類似的任務。

凱斯西儲大學的研究者與美國國防部高級研究計劃局（DARPA）合作研發了這種義肢，并在2013年5月公之于眾。DARPA在先進義肢的研制中處于領先地位。

另一款由DARPA支持研制的義肢采用了相反的思路，即通過一種名為“靶向肌肉神經再支配”的技術對大腦到手臂的信號進行高效傳輸。這一過程將被截肢體上的神經重新連接，使大腦能夠對義肢做更多自然的控制——有些甚至能做到不可思議的動作。經過訓練，安裝這種義肢的人可以通過思維控制手臂，完成喝咖啡、彈網球等動作。專家稱，在某些情況下，義肢已經可以發揮比重傷肢體更多的功能。