“腦機(jī)接口”技術(shù)或讓“讀心術(shù)”成為現(xiàn)實(shí)——

　　未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)如何“腦洞大開(kāi)”

　　■張小敏 許玥凡

　　還記得科幻電影《阿凡達(dá)》中的男主角杰克嗎？他竟然可以通過(guò)思維控制“外星人”的軀體。這種堪稱(chēng)“黑科技”的神奇技術(shù)，就是“腦機(jī)接口”技術(shù)。它通過(guò)對(duì)腦電波信號(hào)的監(jiān)測(cè)，分析推斷人的想法和目的，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與外界設(shè)備的實(shí)時(shí)交互。

　　隨著“腦機(jī)接口”技術(shù)的日益成熟，未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)或?qū)?shí)現(xiàn)士兵大腦與武器系統(tǒng)的直接連接，進(jìn)一步推動(dòng)人與裝備的有機(jī)融合，此技術(shù)或?qū)㈤_(kāi)啟智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的新天地。如今，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局正積極開(kāi)展“腦機(jī)接口”相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志還重點(diǎn)介紹了通過(guò)“意念”控制機(jī)器的方法，標(biāo)志著這種“心靈感應(yīng)”正在從想象變成現(xiàn)實(shí)。

　　從“善解人意”

　　到“腦控”成真

　　近日，美國(guó)國(guó)防部牽頭投資的多個(gè)研究項(xiàng)目，主要致力于開(kāi)發(fā)高分辨率腦神經(jīng)接口。事實(shí)上，不僅是美國(guó)軍方，美國(guó)科技界也不愿在即將到來(lái)的“腦控時(shí)代”被甩在身后。為實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)的連接，F(xiàn)acebook創(chuàng)始人扎克伯格也在積極推動(dòng)“腦機(jī)接口”研究，旨在研發(fā)出更加“善解人意”的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)以人的“意念”完成鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等輸入操作。

　　所謂“腦機(jī)接口”技術(shù)，就是在大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建直接連接的信息通路。“腦機(jī)接口”單向通信時(shí)，主要是通過(guò)對(duì)腦電波信號(hào)的監(jiān)測(cè)，分析推斷人的想法和目的，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制信號(hào)，計(jì)算機(jī)收到大腦“傳送”來(lái)的指令后，進(jìn)而開(kāi)展相關(guān)操作。雙向“腦機(jī)接口”則允許大腦與外部設(shè)備間展開(kāi)雙向信息交換，仿佛是用大腦跟電腦說(shuō)“悄悄話(huà)”。當(dāng)然，在“腦機(jī)接口”中，“腦”泛指有生命形式的大腦或神經(jīng)系統(tǒng)，“機(jī)”則包括任何能進(jìn)行處理或計(jì)算的外部設(shè)備。

　　“腦機(jī)接口”技術(shù)的產(chǎn)生并不久遠(yuǎn)。在上世紀(jì)70年代，“腦機(jī)接口”技術(shù)的概念萌發(fā)。1988年，美國(guó)研究人員首次實(shí)現(xiàn)了用大腦直接控制虛擬打字機(jī)。緊隨其后，瑞士研究人員實(shí)現(xiàn)了讓輪椅按人腦意識(shí)行走。2013年，英國(guó)研究人員首次開(kāi)發(fā)出可用于控制飛船模擬器的“腦機(jī)接口”裝置。美國(guó)研究人員又在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了后續(xù)改建，使得人們可通過(guò)戴在頭上的裝置控制飛船模擬飛行。如今，研究人員通過(guò)頭發(fā)絲一樣細(xì)的彈性纖維，成功地將光、電和化學(xué)信號(hào)組合傳輸?shù)酱竽X中，為實(shí)現(xiàn)大腦不同區(qū)域間的態(tài)勢(shì)感知提供了新的思路，有望進(jìn)一步突破“腦機(jī)接口”信息傳輸?shù)募夹g(shù)瓶頸。

　　讀懂“腦語(yǔ)”

　　沒(méi)那么簡(jiǎn)單

　　被稱(chēng)為“三磅宇宙”的人腦不僅是人體中最復(fù)雜的部分，也是一個(gè)高度復(fù)雜的信息處理中心，數(shù)以十億計(jì)的神經(jīng)元通過(guò)相互連接進(jìn)行信息交流，并通過(guò)整體協(xié)作來(lái)完成各種認(rèn)知任務(wù)。“腦機(jī)接口”技術(shù)要發(fā)展成熟，遇到的核心技術(shù)難點(diǎn)包括大腦神經(jīng)生物信號(hào)采集及處理、人機(jī)高效協(xié)同等。如何高效采集到腦電信號(hào)并成功“解碼”，能否將人腦的思維活動(dòng)轉(zhuǎn)換為指令信號(hào)，都考驗(yàn)著涉及機(jī)械動(dòng)力、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息工程等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究水平。