脑机接口的现实与虚构

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


德克萨斯州奥斯汀—用你的大脑来控制世界。这就是脑机接口的承诺,它是一个直接将你的想法转化为行动的系统。在西南偏南互动大会上,来自近未来实验室的技术专家朱利安·布利克和尼古拉斯·诺瓦展示了流行文化如何探索这些设备的可能性——无论是好是坏,以及研究人员如何使这项技术在今天成为现实。

例如,考虑一下1983年的科幻经典《头脑风暴》,由克里斯托弗·沃肯和娜塔莉·伍德主演,他们饰演的科学家发明了“帽子”,一种可以记录思想并将其投射到他人大脑中的设备。


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一个角色使用帽子记录了自己的死亡后,其他观看录像的人几乎因震惊而死亡。当然,军队很快就介入了。

思想记录界面最近被《黑镜》重新启用,这是一部去年年底首播的热门英国迷你剧。

28年后,虚构的帽子已经缩小成一个实际的耳后植入物,可以记录你的整个人生。

虽然研究人员尚未设计出功能如此强大的大脑记录设备,但他们正在为此努力。诺瓦带领观众了解了一些现实世界的方法。记录大脑活动最直接的方法是切开头骨,并将电极直接放置在你的灰质上,这可以提供“卓越的空间和时间精度”,诺瓦说。当然,切开头骨会带来其他问题,因此大多数人类脑机接口研究都使用脑电图技术——特别是“干帽”技术,这种技术不需要将浸过凝胶的电极直接放置在头骨上。

诺瓦说,这种技术几乎可以用于任何事情——游戏、光标控制、大脑训练和脑对脑交流,仅举几例。目前,市面上已经有一些设备。Xwave耳机可以连接到你的iPhone。它可以帮助个人训练保持某些大脑状态——例如放松。

更可爱的是Necomimi,这是一种日本设备,它使用脑电波来控制你戴着的一对毛茸茸的动物耳朵。真的。

当然,迄今为止的例子并没有充分利用脑机接口的全部潜力。随着技术的进步,诺瓦强调了该设备未来可能设计的几种不同可能性。

  • 用户应该明确地控制设备,还是应该让它在你的意识后台自动工作?换句话说,是用户适应设备,还是设备适应用户?

  • 设备应该基于实时控制还是非实时控制?大多数设备目前都使用实时控制,但是完全有可能设计一种扫描你大脑一天或一周并在此基础上设计应用程序的设备。

  • 设计师应该创建独立的脑接口,还是也需要单独的设备(例如,你手中握着的遥控器)?

如果以Necomimi为例,那么关于脑机接口的未来的一个确定性是,真相将比虚构更奇怪。

Michael Moyer is the editor in charge of physics and space coverage at 大众科学. Previously he spent eight years at Popular Science magazine, where he was the articles editor. He was awarded the 2005 American Institute of Physics Science Writing Award for his article "Journey to the 10th Dimension," and has appeared on CBS, ABC, CNN, Fox and the Discovery Channel. He studied physics at the University of California at Berkeley and at Columbia University.

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