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中国脑计划:带上头套可实现意念控制工具设备

2015-08-11 09:29 来源:东方今报 作者:


  科幻电影《超体》中,女主角露西拥有着心灵感应、心灵遥感等不可思议的超能力……这一切,都让普通人觉得不可思议。露西拥有的“超能力”在现实中有没有实现的可能呢?答案是有的:解放军信息工程大学信息系统工程学院“脑机协同信息处理”实验室,一群年轻的科技工作者研发的“读脑”技术给出了答案:只要戴上一个特制的头套,不借助任何外力,仅凭大脑的“意念”,就可以操作机械设备。

  □东方今报记者张静/文沈翔/图

  “脑控”家电不是梦

  直接用意念来控制我们周围的各种工具和设备,这是影片《阿凡达》、《超体》等科幻电影,给我们展示的激动人心的场景。

  不过,现在“脑控”家电,也已经不再是梦。走入房间,只需“想一想”,就可以开关电灯、空调、电视等智能家电,这些都已经可以实现。

  不仅是这些家电可以实现“意念”控制,对于很多智能器械来说,“脑控”技术也已经有了很大进展。

  8月7日,在解放军信息工程大学信息系统工程学院“脑机协同信息处理”实验室里,记者就看到戴着脑电帽的测试员,用她的“意念”指挥桌子上的两台智能机器人,做着向左、向右、转头、走路、抓取等动作。

  “目前,国内已经有了用‘意念’操控轮椅的技术。”脑机协同信息处理实验室副教授童莉说,每个人想象左手和右手运动的时候,头皮上的脑电位反映出的特征是有区别的,再加上视觉刺激产生的电位,就得到多种信号模式。而区分这些信号模式,就可以得到多个控制命令,把它们对应成轮椅的不同动作。

  不过,童莉也解释说,在“脑控”时,是需要高度专注的,在持续用“意念”控制过程中,开小差等情形,也会让“读脑”出现偏差,从而使“脑控”失误。

  “现在,用‘意念’启动车辆已经可以实现。”童莉说,如何保证“脑控”持续读取准确的控制信息,这是一个难题,需要研发人员再继续进行深入研究。

  “读脑”的关键进步

  给你看一张卡片上的英文字母,通过核磁共振成像设备,很快,旁边的一台计算机上就能显示出刚看过的字母,实现大脑和外界的实时互动。

  这种“读脑”的“超能力”,也不是科幻情节。

  今年七月初,在河南省人民医院磁共振室,受试者躺在一台大型磁共振设备里,根据实验,他依次看到C、H、I、N、A五个字母,磁共振设备将会采集他大脑视觉功能区的微弱信号,传输到计算机里,然后经过复杂的运算处理,最终还原重构出他所看到的视觉图像。这种技术,被称为“大脑视觉信息重构”。

  据介绍,人获取的信息,80%以上是靠视觉获取的,人看到的物品,都能在视觉皮层有一个体现,马上可以反映出来一个具体的东西,计算机比起人脑有很大的差距,计算机看到的是若干的像素,让它整合出具体东西的语义来,非常不容易。“现在我们实现了受试者看到一个字母,我们把它提取出来,实时分析加以呈现,这就是它目前了不起的地方。”脑机协同信息处理实验室主任闫镔说。

  让科学和生活连接

  “未来,我们要实现的是人眼看到什么,计算机就能准确呈现出什么”。闫镔举了个简单的例子说,比如我看到你的手机很有兴趣,原来没有图片搜索的时候,你只能看看牌子去查,现在有了图片搜索,你拍一下手机的样子,在网上搜就能找到。

  “未来是什么样的?你的眼睛看到这个手机,检索系统直接读取你的脑信号,和电脑联网,你看到一个手机,这边就直接去搜了,马上反馈给你。”闫镔在描绘“读脑”在未来生活中应用的图景时说,近二十年来,脑科学在认识脑、保护脑、利用脑和增强脑等方面获得了飞速发展,并为医疗、教育和智能设备等领域带来了新的发展契机。很多技术正逐步走出测试阶段并开始走入人们的日常生活。

  “我们搞科学,最终是希望把技术应用到人们的生活中。”闫镔说,新的技术可以带来新的行业的出现,在西方已经有人在做神经经济学、神经营销学等与最新科学研究成果相关的行业,而把科学和人们的生活连接起来,给人类生活带来帮助和便利,正是研究者的目标。

  【相关】

  炙手可热的脑计划

  2013年9月,美国国家卫生研究院宣布,在2014财年重点资助统计大脑细胞类型、建立大脑结构图、开发大规模神经网络记录技术等9个大脑研究领域。这是2013年4月美国总统奥巴马推出人脑研究计划后,相关政府科研机构首次公布具体研究与实施细节。

  此前,奥巴马敦促国会批准2014财年为“脑计划”拨款1.1亿美元,其中4000万美元将由国家卫生研究院分配。

  2014年6月,美国总统为了强力推动该项目实施,为该计划拨款1亿美元,覆盖国立卫生研究院(NIH)、国家科学基金会和国防部先进研究项目局。

  2013-2014年,美国、欧盟和日本先后启动了大型脑研究计划后,我国的脑科学研究也被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一,正在积极酝酿启动具有中国特色的“中国脑计划”。

  据悉,“中国脑计划”已获国务院批示,并被列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一,将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动。军队院校中,解放军信息工程大学信息系统工程学院承担的国家863计划课题“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”也将于今年年底结题。


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