通过脑电波进行交流,这项很酷的技术现在已经走下了神坛。Facebook的building 8 Lab和斯坦福大学的脑神经专家开发的脑波输入法技术已经取得了初步的成果。这项黑色技术将为无法有效沟通的肢体残疾患者提供一种新的沟通方式。
以肌萎缩侧索硬化(als)为例,它是一种进行性神经退行性疾病。患者被称为“冷冻人”,患了ALS后会逐渐丧失说话和行动能力。目前,有一些方法可以帮助这些患者输入单词,如跟踪眼睛活动或面部肌肉活动,但也有一定的局限性。由于难以控制肌肉活动,部分患者无法有效沟通。脑电波输入法可以利用豌豆大小的植入式电子传感器,将患者的神经元活动转化为电脑屏幕上的文字,从而实现用脑电波“说话”。
将脑电波转化为文字是脑机接口的一个重要研究方向。其原理是采集、预处理、特征提取和模糊识别人的脑电波,判断人当前的意图,然后通过相应的算法将识别结果转化为命令,可以通过计算机上的特定软件来实现。
科学家们几年前开始研究和探索大脑感知领域。去年,斯坦福大学的研究人员将一个多电极阵列传感器植入猴子大脑。传感器可以直接读取大脑特定区域(控制鼠标的手和手臂)的信号,并通过特定的算法将读取的信号转换成计算机上的指令,从而在虚拟键盘上移动光标和选择字母。研究人员训练猴子用脑电波表达他们看到的单词。结果表明,猴子可以以最快的速度每分钟输入12个单词。
最近,研究人员将小型电子传感器植入瘫痪患者的大脑,记录运动皮层信号,并通过电缆将患者与计算机连接起来。当患者需要通信时,传感器开始记录患者的神经元活动,并将捕获的信号转换成移动光标的命令,从而移动光标并在计算机屏幕上确认选择。因为人类在交流过程中需要思考交流的内容和单词的拼写,所以实验中脑电波的输入速度相对比猴子慢。目前,尝试上述技术的患者最早可以在一分钟内输入多达八个单词。
脑波输入法是一项伟大的科技进步。目前虽然有很多问题,比如需要植入传感器,输入速度太慢,需要有线连接,还远没有普及应用,但是可以在医疗中逐步使用,给很多患者带来福音。研究表明,人脑每秒可以产生1tb左右的数据,相当于40部蓝光电影。科学家们正在努力将脑电波输入法的速度提高到每分钟100个英语单词(普通人的打字速度约为每分钟40个单词)。这项技术一旦突破,不仅可以帮助有语言障碍的人顺利交流,还可以使人机交互方式发生质的变化,从而为可穿戴设备的进一步普及铺平道路。
编辑:关昊