通過腦電波進(jìn)行交流,這種炫酷的技術(shù)如今已走下了神壇。臉書的Building 8實(shí)驗(yàn)室與斯坦福大學(xué)的腦神經(jīng)專家合作研發(fā)的腦電波輸入法技術(shù)已獲得初步成果。這一黑科技將為身體殘障無法進(jìn)行有效交流的病患,提供一種全新的交流方式。
以肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)為例,這是一種漸進(jìn)性的神經(jīng)退行性疾病,患者被稱為“漸凍人”,患病后會逐漸失去語言和行動能力。目前已有一些方法幫助這類患者輸入單詞,例如通過跟蹤眼部活動或臉部肌肉活動來實(shí)現(xiàn),但都存在一定局限性。由于難以控制肌肉活動,部分患者無法實(shí)現(xiàn)有效交流。腦電波輸入法則可以通過一顆豌豆大小的植入式電子傳感器,將患者的神經(jīng)元活動轉(zhuǎn)換為電腦屏幕上的文字,從而實(shí)現(xiàn)用腦電波“說話”。
將腦電波轉(zhuǎn)化為文字,是腦機(jī)接口的一個重要研究方向,其原理主要是通過對人的腦電波進(jìn)行采集、預(yù)處理、特征提取和模糊識別,并判斷出人當(dāng)前的意圖,然后將識別結(jié)果通過相應(yīng)的算法轉(zhuǎn)化為命令,通過電腦上特定的軟件得以實(shí)現(xiàn)。
科學(xué)家早在幾年前就已開始對大腦感知領(lǐng)域進(jìn)行研究和探索。去年,斯坦福大學(xué)的研究人員將一個多電極陣列傳感器植入猴子大腦,該傳感器可以直接讀取大腦特定區(qū)域(該區(qū)域控制著移動鼠標(biāo)的手和手臂)的信號,并通過特定算法將讀取出的信號轉(zhuǎn)化為電腦上的指令,實(shí)現(xiàn)在虛擬鍵盤上移動光標(biāo)、選擇字母。研究人員訓(xùn)練猴子通過這種技術(shù)將所看到的文字用腦電波表達(dá)出來,結(jié)果顯示,猴子通過腦電波打字的速度最快可達(dá)到每分鐘12個單詞。
最近,研究人員將小型電子傳感器植入癱瘓患者的大腦中控制運(yùn)動的部位,用以記錄運(yùn)動皮質(zhì)信號,用電纜將患者與計算機(jī)相連。當(dāng)患者需要交流時,傳感器開始記錄患者的神經(jīng)元活動,并將捕捉到的信號轉(zhuǎn)化為移動光標(biāo)的命令,在電腦屏幕上實(shí)現(xiàn)移動光標(biāo)、確認(rèn)選擇。由于人類在交流過程中,需要思考交流的內(nèi)容、單詞的拼寫,腦電波輸入的速度較實(shí)驗(yàn)中的猴子相對慢一些,目前試用上述技術(shù)的患者,最快可在一分鐘內(nèi)打出8個單詞。
腦電波輸入法是一項重大的科技進(jìn)步。目前雖然存在很多問題,比如傳感器需要植入、輸入速度過慢、需要有線連接等,距普遍應(yīng)用尚有距離,但在醫(yī)療上已經(jīng)可以逐步使用,為許多患者帶來了福音。研究表明,人類大腦每秒可以產(chǎn)生大約1TB的數(shù)據(jù),相當(dāng)于40部藍(lán)光電影,科學(xué)家們正致力于將腦電波輸入法的速度提升至每分鐘100個英文單詞(普通人的打字速度約為每分鐘40個)。這項技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)突破,不僅能夠幫助語言障礙人士順暢交流,還能讓人機(jī)交互的方式得到質(zhì)的改變,繼而為可穿戴設(shè)備等的進(jìn)一步普及鋪平道路。(信梟雄)