用意念指揮臺(tái)燈、無(wú)人機(jī)甚至小白鼠運(yùn)動(dòng)，不用目測(cè)就能判斷一個(gè)人注意力是否集中，癱瘓病人動(dòng)動(dòng)就能依靠機(jī)器重新站立……這些似乎只有在科幻電影中才會(huì)出現(xiàn)的場(chǎng)景，如今部分已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。
在美國(guó)，馬斯克創(chuàng)立腦機(jī)交互公司；扎克伯格成立項(xiàng)目組研發(fā)意念高速打字；幾天前，來(lái)自不同國(guó)家的科學(xué)家，在美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)上展示利用大腦植入設(shè)備調(diào)控情緒異常的初步人體試驗(yàn)結(jié)果。
除了這些科研探索，在中國(guó)，去年航天員景海鵬和陳冬在天宮二號(hào)上開展了由意念控制的航天實(shí)驗(yàn)；１１月９日，科大訊飛對(duì)外發(fā)布了意念控制家居的成果……
“意念控制”是科學(xué)還是超能力？其科學(xué)依據(jù)是什么？在腦機(jī)交互的*，人類大腦會(huì)被機(jī)器控制嗎？意念的信息破解，是否會(huì)導(dǎo)致一部分人控制他人大腦的風(fēng)險(xiǎn)？
腦機(jī)交互的基本原理是對(duì)腦電波展開分析
早在２０１４年巴西*，一個(gè)身穿“機(jī)械骨骼戰(zhàn)甲”的癱瘓少年就通過(guò)意念控制開出*球。到如今，意念控制物體或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物的技術(shù)已越來(lái)越成熟。
“意念控制”是如何實(shí)現(xiàn)的？這項(xiàng)技術(shù)的名稱叫“腦機(jī)交互”。復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院主任王守巖教授說(shuō)，“腦”指生命體的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，“機(jī)”指信息處理或計(jì)算的設(shè)備，其表現(xiàn)形式可以是安有電路的機(jī)械手臂、汽車模型、無(wú)人機(jī)，也可以是插入電極的小白鼠、植入的人。腦機(jī)交互將人腦與外界設(shè)備相連，zui終幫助人與自身和周圍環(huán)境互動(dòng)。
“人類大腦是帶電的。我們看見陽(yáng)光、聽見鳥鳴、聞到花香，這些感覺(jué)要讓大腦感受到，必須先轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后電信號(hào)沿著長(zhǎng)長(zhǎng)的神經(jīng)纖維一路傳到大腦，大腦再產(chǎn)生腦電波指示，給出動(dòng)作指令。”王守巖說(shuō)。
腦機(jī)交互的基本原理就是對(duì)腦電波展開分析。中科院深圳技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所所長(zhǎng)王立平介紹，其具體步驟是：*，通過(guò)開顱手術(shù)將電極植入顱骨內(nèi)，或者在腦袋上帶上頭環(huán)采集腦電波。第二，將腦電波的復(fù)雜波形轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，再降噪、解析。第三，將解析好的信息編碼，發(fā)出動(dòng)作指令。第四，將外界感知的信息通過(guò)刺激裝置反饋給大腦。
電子科技大學(xué)成都腦科學(xué)研究院院長(zhǎng)、美國(guó)醫(yī)學(xué)生物工程院院士堯德中等專家介紹，腦機(jī)交互的*步是腦電波采集；第二步腦電解讀是目前國(guó)內(nèi)外企業(yè)和研究院所技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵；第三步信息編碼是腦機(jī)交互的重點(diǎn)，也是科學(xué)研究前沿；第四步將結(jié)果反饋為大腦能讀懂的信號(hào)，則還在探索階段。
科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的腦機(jī)應(yīng)用：醫(yī)療、教育、交通
目前，腦機(jī)交互技術(shù)已應(yīng)用于醫(yī)療、教育、交通等多個(gè)領(lǐng)域。
——醫(yī)療。在上海華山醫(yī)院，當(dāng)帕金森病患者對(duì)藥物產(chǎn)生耐藥性時(shí)，醫(yī)生會(huì)建議采用基于腦機(jī)交互技術(shù)的特殊治療。即開顱插入電極，電極發(fā)出電脈沖，可調(diào)節(jié)或修正特定腦區(qū)異常神經(jīng)活動(dòng)，緩解病人震顫、行動(dòng)遲緩、平衡力差等癥狀。
王守巖說(shuō)，目前這項(xiàng)技術(shù)對(duì)帕金森病的治療效果比較明顯，而對(duì)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(jī)交互技術(shù)還可用于輔助治療漸凍癥、癱瘓等肢體無(wú)法活動(dòng)的患者。今年，“一念即達(dá)”智能亮相騰訊創(chuàng)新大賽，智能的研發(fā)者之一、天津工業(yè)大學(xué)學(xué)生馬帥介紹，大腦功能正常的殘疾人和行動(dòng)不便的老年人只需坐在上，就可以根據(jù)腦電和眼電信號(hào)改變方向和速度。
——教育。獲得消費(fèi)電子展人氣產(chǎn)品獎(jiǎng)的ＢｒａｉｎＣｏ公司開發(fā)了一款腦機(jī)交互頭環(huán)。學(xué)生在課堂上帶上頭環(huán)，老師就可實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生注意力情況。
“相比其它腦活動(dòng)，注意力是否集中的腦電特征比較明顯，通過(guò)腦電監(jiān)測(cè)可以掌握。”公司創(chuàng)始人韓壁丞介紹，目前北京、武漢等地部分學(xué)校已試用這一產(chǎn)品。
——交通。在剛剛結(jié)束的深圳高交會(huì)上，上海帝儀科技有限公司展示了一款供列車司機(jī)佩戴的特制安全帽，內(nèi)置生物電極和信號(hào)處理模塊，可實(shí)時(shí)采集、處理司機(jī)腦電信號(hào)。
該公司負(fù)責(zé)人孫虎說(shuō)，通過(guò)對(duì)司機(jī)腦電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析，可*時(shí)間識(shí)別并預(yù)警司機(jī)疲勞狀態(tài)和健康狀況，確保行駛安全。該產(chǎn)品已應(yīng)用于上海下屬合肥等機(jī)務(wù)段的高鐵司機(jī)值乘保障。
人類大腦會(huì)被控制嗎？
腦電波既然可以被解讀，“讀心術(shù)”和“思想傳輸”是否會(huì)成真？未來(lái)，他人或者機(jī)器是否能控制我們的大腦？
專家認(rèn)為，基于腦機(jī)交互技術(shù)的“意念控制”有科學(xué)依據(jù)，但尚處于研發(fā)初級(jí)階段。
“帶上頭環(huán)一天就能學(xué)會(huì)新的語(yǔ)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(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿祟愡€沒(méi)有真正破解腦電波。”清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授高小榕說(shuō)。
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院腦科中心主任張建民說(shuō)，人類的大腦有１０００億個(gè)神經(jīng)元、１００００億個(gè)“配套”神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。人腦的思考、情緒、記憶等功能分別涉及多少神經(jīng)細(xì)胞、有多少神經(jīng)環(huán)路參與其中，科學(xué)家目前所知甚少。
即便如此，不斷發(fā)展的腦機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)遭遇無(wú)法回避的倫理爭(zhēng)議。王守巖、高小榕等專家認(rèn)為，在對(duì)腦機(jī)交互技術(shù)的管控上，可以參照通行做法，在發(fā)展初期按醫(yī)療器械方法管理，同時(shí)禁止將腦機(jī)交互數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)傳輸、禁止遠(yuǎn)距離程控，宜采用硬啟動(dòng)手段，zui大化防止黑客入侵、預(yù)防潛在風(fēng)險(xiǎn)。此外，部門應(yīng)加緊研究該技術(shù)對(duì)社會(huì)、文化、法律等方面的影響，進(jìn)行合理引導(dǎo)和規(guī)范
