顏士州
用人的大腦意念控制來打字?或許只有科幻電影中才會有吧。然而這些年,隨著高科技的發展,總有一些事情顛覆著我們的想象,如同每天活在電影里一樣。目前通過大腦意念打字,已經讓這一幻想變成現實。
意念打字從何而來
意念打字,早在40年代電腦剛剛出現的時候,就有人提出這樣的設想,能否設計一種讀心系統,用意念在電腦上輸入字符,這樣節省了眼睛與大腦之間的思維轉換,對殘疾人將會有很大的幫助,更重要的是它能潛移默化的影響著我們的生活。
直到1988年,美國伊利諾伊大學的研究人員研發出一種拼寫系統,這種拼寫系統名稱為P300,它利用系統里的電位形成編碼,誘發電位解析編碼的是36個點位定位。在36個點位放置對應字符,這樣進行拼寫單詞。這種拼寫系統每行每列都規定好多少字符,界面有自動隨機閃爍,每輪需要12次,工作的時候大腦將會有序記錄行與列的閃爍順序。當你看哪個字符的時候,你識別的那一行那一列將會誘發系統自動定位。假如你看到某處目標,在哪行哪列閃動之時,人的身體自然會被刺激,系統從而被誘發出來。
如何使用這種系統呢?它只要讓你的大腦連接電路,這種電路要是單向的,電腦只接受大腦傳出的信息,然后相應顯示出來。當然,此系統并不是很強大的,它的思維轉換還需要時間。
如果要把意念變成文字,就要誘發P300進行編碼定位,研究人員在受試者跟前放上顯示屏,受試者戴上頭盔,頭盔裝置可以獲得人體大腦的感官觸覺,這時屏幕上出現字符矩陣,受試者只可在行列交叉處開始想象所要的文字,系統根據屏幕上字數多少來決定字的大小。矩陣最大的可達1 2×7,最小的是6×6,閃爍模式中的36個點在不停閃爍,一個字可閃爍9到1 2次,閃爍的次數越少,字就形成得越快,拼寫速度將會大大提高。根據受試者的身體狀況,每分鐘的讀取速度大約在1 2個單詞,當然選用不同的拼寫系統,也會影響讀取速度。
P300的好處是不需要你動一下手指,也不需要你把所想打的字說出口,說明白就是將意念翻譯成文字。
腦機接口技術
腦機接口的方式是這樣的,你只要戴上“頭盔”,“頭盔”需要濾除噪音,神經細胞的放電信號從人的皮層到顱骨再到頭皮,電位一旦受到削弱,信號分辨率就會降低。那么怎么辦呢?“頭盔”戴上后與頭部緊密接觸,除了眼睛之外的任何肌肉都不能動彈,通過“頭盔”上的傳感器來監視大腦活動。意念打字前,面前放上電腦鍵盤模型,腦機接口工作開始,“頭盔”感應系統催促腦細胞,你的眼前快速閃過字母和數字,你需要哪些字母,系統就會出現這些字母,然后選出字母拼出你要說的話。
近日,美國斯坦福大學的研究人員將“頭盔”戴在猴子的頭上,傳感器植入猴子大腦,讓它在大腦區域讀取通過鍵盤輸入屏幕上顯示的字符,用設計腦信號和驅動光標速度的識別方法識別猴子打字的腦電位信號,實現在虛擬鍵盤上移動光標、選擇字母鍵。猴子最終將看到的文字用“意念”打出字來,以每分鐘可輸入12個單詞的速度抄寫《哈姆雷特》。
當然人的頭腦遠比猴子的大腦發達多了。那么對于視力有問題的人來說就比較困難了,由于涉及到眼球追蹤問題,像霍金那樣眼瞼下垂怎么辦?用眼球追蹤軟件比較困難,有人設想可以追蹤面部單塊肌肉,只要控制面部肌肉的自由度就行了,當然在大腦中要植入多極陣列,因為肌肉的伸縮有時候不受腦神經控制。霍金的腦干曾受到過損傷,但面部細胞仍在活動,意念驅動可解決問題,在霍金的大腦上連上電極,腦電波就可直接用肌肉運動驅動鼠標,不過這種“意念”打字比較慢。
未來是意念世界
隨著科技的發展,意念控制正走進我們的生活,從大型電子計算機到植入腦電波,人類與機器的溝通已經從復雜的語言簡化成細微的動作,以后就連細微的動作也省掉了。隨著意念操控的發展,我們可以控制電視節目、—燈具開關、空調以及廚房電器,專家預測,這種神話故事里的“芝麻開門”在未來十年可能走進人們居家生活。
目前,世界各國都在研究此項技術。韓國三星電子實驗室利用大腦控制平板電腦的啟動和關閉,還可在網站用意念搜索你需要的內容。美國Neurosky公司用一款藍牙耳機,戴上它用意念打游戲并搜索需要聽的歌曲,還能用意念下載需要的文檔。
當然意念科技如同隔著一堵墻聽取別人的對話,機器與大腦的緊密配合并不是一帆風順的,因為任何一次腦控技術的應用都需要電極介入,連接傳感器才能使信號放大,最終控制機械。況且將電極植入大腦的腦控技術也面臨許多問題。如果讓電子產品真的完全理解人類大腦發出的信號,還需要動用醫科手術將感應器植入人的大腦中,目前此項技術已經取得實質性進展,但不管怎么說,意念控制讓殘障人擁有了第二套肢體,改善了他們的生活質量,它讓人們從傳統的手控設備中脫離出來,用最真實的意念去感受和體驗。由于意念控制技術仍處在測試階段,還未完全使用,相信不久的將來意念控制將會走進我們的生活,那時科技將為人類帶來一場全新的革命。