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1、BCI技术:读懂你的心 在过去的30年里,科学家始终在开发一种被称为BC工(Brain-ComputerInterface)的人机沟通界面,这是一种试图连接人脑和机器的技术,被认为在将来有不行限量的应用价值。在这种技术的帮助下,只要人的大脑能够思维,哪怕他们无法动弹或不能说话,意念也能帮助他们沟通信息,发出指令和限制机器。现在,随着探讨的不断深化,这种技术的应用前景已经日益显现。 读心 目前,全世界有许多瘫痪病人处于“闭锁综合征”的状态中,即他们完全失去了自理和沟通实力,肌肉萎缩、口不能言,甚至可能连挤眼这样简洁的事都做不了。现在,BCI技术为这些病人带来了希望。利用BCI技术,微电极能采集病
2、人大脑中的电信号,机器则尝试识别这些电信号的含意,语音合成器则将病人内心的语言转变成语音,这就是美国犹他高校的生物工程学家布兰德利格雷格和他的同事们要达到的目标。 科学家们在一位癫痫病志愿者的脑部植入了一种名为“微皮层脑电图”的装置,它们被分别植入大脑中限制面部运动和语言理解的区域:面部运动皮质区和韦尼克氏区。探讨人员让志愿者反复诵读一些词语,如冷、热、是、否、饿、渴等,电脑同时将志愿者的脑信号显示在屏幕上。科学家们信任,这些脑信号的不同特征与志愿者读出的词汇是有联系的,解读这些信号便能将病人内心想说的话语“翻译”出来。 试验的结果证明这个想法是可行的,尽管科学家们目前的解读正确率只有2848
3、,但己高于完全没有依据的揣测。探讨人员认为,随着电极数量的增加,“翻译”的精确率可提高到90。不过,由于语言的困难性,他们也意识到“翻译”内心话语有可能遇到更多的麻烦。就拿“是”这个词来说,在不同的情形下说出,意思可能是不一样的。 助残 将BCI神经电极植入到人的大脑中的工作起先于11016年,当时,美国神经学家菲利普肯尼迪和他的同事们对电极做了改进,采纳一种细小的玻璃圆锥体,其大小只相当于圆珠笔尖,锥体中有金属丝和一个神经增长单元,它可以刺激神经细胞接近电极。 科学家们将电极植入到一个因中风而导致瘫痪的病人大脑中后,这位病人慢慢地学会了做许多事,他能用大脑的力气限制一个电脑屏幕上的光标,能通
4、过拼法单词和他人进行沟通,这是人类用意念限制机器的第一次胜利尝试。 现在,科学家们又发觉,神经细胞还能限制电脑屏幕上的图片。科学家们要求一些接入了BCI神经电极的癫痫病志愿者观看电脑屏幕上重叠的图片,然后用意念将其中的一幅凸显出来,同时让另一幅从屏幕上消逝。科学家们发觉,只要志愿者将留意力集中在相应的图片上,他们就能做到这一点。这件事让志愿者们产生了深厚的爱好,他们很快便能娴熟限制屏幕上的图片了。一旦病人学会了娴熟地运用自己的神经细胞,他们接下来便可以限制屏幕上的光标了。 科学家们信任,BCI技术将最终成为残障人士的好帮手。在将来,这些人不仅能利用BCI技术操作电脑,还能用它限制代步装置和仿生
5、手臂。 测谎 现今的测谎仪测的是人的心跳、呼吸、血压等由心理状态引发的生理反应,由此推断被测者是否在说谎,但将来的测谎仪却可以干脆测量人的思想,因为BCI技术会将测谎术带入一个全新的阶段。 BCI测谎要捕获的是被测者代表谎言的大脑波形,这种波形被科学家命名为“P300”。美国西北高校的心理学教授皮特罗森菲尔德发觉,人们在一大串词语中听到自己的名字时会出现P300波形,人们在说谎时候也会出现P300波形,这为测谎供应了志向的指标。2022年8月,罗森菲尔德和他的同事将29名学生分成两组,他们让这两组学生模拟性地分别策划一次“度假”和一次“恐怖攻击”。然后,他们在学生们的头皮上贴上电极,同时让他们
6、看一组在电脑屏幕上轮番显现的画片,如一些城市的图片等等。科学家们希望通过分析P300波形,从这些人中找到策划了攻击的“恐怖分子”以及他们欲攻击的目标、方式和行动的时间。这次测试获得了令人满足的结果,探讨人员在完全不知道策划内容的状况下找出了12名“恐怖分子”中的10名,并识破了30项犯罪项目中的20项。 探讨人员是如何做到的呢?奥妙就在于比较P300波形的强度,当一幅画片出现在被测试者的视线中时,电极也在记录他的P300波形。假如“恐怖分子”看到了与他们的安排相关联的东西,例如欲攻击城市的图片等,他们的P300波形就会很强,反之则会比较弱。分析这些波形和画片之问的联系,人们便不难从中找他们想要的东西。科学家们认为,这种测谎的精确率还可以进一步提高,因为学生们的“策划”只进行了30分钟,而真正的恐怖分子要攻击一个目标则有可能策划几天,几个星期,甚至是几个月,这必定会产生更强的P300波形。 BCI技术是一种正在发展的技术,除上述的“读心”、“助残”和“测谎”之外,它自然还有其他更多的用途。它将为人类的将来带来什么,人们正在拭目以待。 【责任编辑】庞云 第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页