不少科幻电影都会出现人脑控制机器的情景,而现实生活中这种技术也在不断发展当中。据《科技日报》报道,EEG耳机就是一种利用脑机接口的设备,用户可以仅用大脑就能控制机器人玩具或玩视频游戏。那么,什么是脑机接口?脑机接口的工作原理是什么?它的应用前景又如何?
脑机接口系统示意图(图片来源:《河北日报》)
脑机接口是什么?
据新华网报道,脑机接口就是连接人或动物的大脑与外部设备的系统,也可以理解为脑机接口将人脑接入计算机网络,然后用外部设备对大脑信息进行读取并将其转化为指令来操控各种机器。
脑机接口工作原理是什么?
河北省科学院应用数学研究所副研究员王志强在接受《河北日报》采访时表示,脑机接口的工作原理可以简单分为以下四个步骤:
1、大脑释放脑电信号。大脑在进行思维活动、产生意识或受到外界的刺激时,伴随其神经系统运行的会有一系列脑电活动,从而产生脑电信号。脑机接口工作的第一步就是大脑产生脑电信号。
2、脑机接口采集脑电信号,即脑机接口采集大脑皮层神经系统活动所产生的脑电信号。
3、脑电信号转化为电子设备可识别的信号。脑机接口采集到脑电信号后,经过放大、滤波等方法,将其转化为可以被计算机等电子设备识别的信号。
4、将信号转化为具体操作。在电子设备识别出人的真实意图后,进而转化为相应的操作动作。
脑机接口的应用前景如何?
据新华网报道,脑机接口主要可以应用在以下一些领域:
首先,随着脑机接口技术的不断完善,它可以服务于医疗领域,包括“渐冻人”、严重瘫痪等疾病的患者都可能从中受益。脑机接口技术可以帮助这些患者恢复功能性运动,获得较高的生活质量。
其次,脑机接口还可能提升人们的教育、健康、娱乐等生活标准。在日常生活中,脑机接口技术在游戏娱乐、智能家居、实时监控等方面都有着很大的应用空间。
再者,在未来交通领域中,脑机接口可以帮助无人驾驶等技术得以实现。通过远程发送脑电信号来驾驶汽车、飞机、火车等交通工具,不但可以准确无误地驾驶、飞行,还可以避免交通事故的发生。(张茜)
本文由中国科学传播研究所副研究员卜勇进行科学性把关,目前的主要研究领域为健康、环保、水利、节能、气象、脑科学与认知科学等。