本报讯 上周,于巴黎举行的欧洲研究与创新展览会上,奥地利科学家彼得·布鲁尼尔戴上装有很多电极的帽子,一动不动地坐在那里,眼睛注视着膝上型电脑。
没费吹灰之力,在他头部上方的巨大屏幕上,他利用自己的意识逐个字母逐个字母地写下了“B-O-N-J-O-U-R”(法语:你好)。
与会的法国科学家观众和好奇的参观者见此无不露出惊奇的神色。
让意识决定物质
据法新社报道,布鲁尼尔和他的两个同事来自纽约州首府奥尔巴尼的沃兹沃斯中心,他们展示的是一种被称为“人机界面BCI”系统的新技术,这项技术将大脑以电脉冲形式发出的信号由电极接收下来,然后将其数字化处理,从而传达人的指令。
虽然这不是使勺子变弯曲的魔力,但它明显让意识决定了物质。
同样来自沃兹沃斯中心研究人员提瑞泽·瑟勒解释说,无须求助于神经和肌肉,BCI可以为那些瘫痪和不能说话或动弹的残疾人提供交流和控制能力。
根据她的估计,在全世界范围内有大约1亿潜在的BCI技术的使用者,其中包括1600万大脑麻痹(一种退化性大脑疾病)患者,以及大约500万脊柱损伤患者。她说,另有1000万人因为脑干中风而完全陷入瘫痪。
分析脑电波并识别
20多年来科学家一直在试验将思维直接转化为行动的方法,但直到现在只有BCI这一项技术成果刚刚走出实验室,进入到那些身体不能受意志力控制的残疾人的生活中。瑟勒说,它的可能的应用将从写字扩展到控制身体移动,直到用意识控制电动轮椅,这都只是时间问题。她说:“事实上我们已经能够做到这一点,但它是项复杂的问题,现在来看它还不是太安全。”
沃兹沃斯开发的这套系统基于一种运算,可以对脑电波进行分析,并识别出对应意识的活动峰值。当布鲁尼尔将注意力集中到键盘格子中的“bonjour”一词的字母B时,电脑会随机快速地加亮字母行,每次当含有字母B的垂直或水平一行被加亮,布鲁尼尔的大脑会发出稍微增强的信号。电脑需要花费15秒时间计算出他注视的是哪个字母。瑟勒说:“它听起来并不实际,但对于瘫痪的某个人来说却意味着一种全新的改变。”
神经生物学家正在使用
事实的确如此,因为至少一名48岁的患肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的神经生物学家,已经利用这项技术不仅可以和他人交流而且可以继续工作。
瑟勒出于保护他人隐私的考虑并没有披露这名病人的姓名,她说:“他可以撰写文章,发电子邮件,利用电脑键盘打字。”
杨孝文 任秋凌 编译