不少科幻電影都會出現人腦控制機器的情景,而現實生活中這種技術也在不斷發展當中。據《科技日報》報道,EEG耳機就是一種利用腦機接口的設備,用戶可以僅用大腦就能控制機器人玩具或玩視頻游戲。那麼,什麼是腦機接口?腦機接口的工作原理是什麼?它的應用前景又如何?
腦機接口系統示意圖(圖片來源:《河北日報》)
腦機接口是什麼?
據新華網報道,腦機接口就是連接人或動物的大腦與外部設備的系統,也可以理解為腦機接口將人腦接入計算機網絡,然后用外部設備對大腦信息進行讀取並將其轉化為指令來操控各種機器。
腦機接口工作原理是什麼?
河北省科學院應用數學研究所副研究員王志強在接受《河北日報》採訪時表示,腦機接口的工作原理可以簡單分為以下四個步驟:
1、大腦釋放腦電信號。大腦在進行思維活動、產生意識或受到外界的刺激時,伴隨其神經系統運行的會有一系列腦電活動,從而產生腦電信號。腦機接口工作的第一步就是大腦產生腦電信號。
2、腦機接口採集腦電信號,即腦機接口採集大腦皮層神經系統活動所產生的腦電信號。
3、腦電信號轉化為電子設備可識別的信號。腦機接口採集到腦電信號后,經過放大、濾波等方法,將其轉化為可以被計算機等電子設備識別的信號。
4、將信號轉化為具體操作。在電子設備識別出人的真實意圖后,進而轉化為相應的操作動作。
腦機接口的應用前景如何?
據新華網報道,腦機接口主要可以應用在以下一些領域:
首先,隨著腦機接口技術的不斷完善,它可以服務於醫療領域,包括“漸凍人”、嚴重癱瘓等疾病的患者都可能從中受益。腦機接口技術可以幫助這些患者恢復功能性運動,獲得較高的生活質量。
其次,腦機接口還可能提升人們的教育、健康、娛樂等生活標准。在日常生活中,腦機接口技術在游戲娛樂、智能家居、實時監控等方面都有著很大的應用空間。
再者,在未來交通領域中,腦機接口可以幫助無人駕駛等技術得以實現。通過遠程發送腦電信號來駕駛汽車、飛機、火車等交通工具,不但可以准確無誤地駕駛、飛行,還可以避免交通事故的發生。(張茜)
本文由中國科學傳播研究所副研究員卜勇進行科學性把關,目前的主要研究領域為健康、環保、水利、節能、氣象、腦科學與認知科學等。