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脑机接口:人类可通过思维操纵数字图像
[发表日期:2010-11-09 浏览次数:5842次] 打印本页
美国国家卫生研究院10月27日表示,科学家最新研究表明,人们可以通过传感器,依靠思维来操纵计算机屏幕上复杂的视觉图像。新研究为闭锁综合征患者打开了一扇同外界沟通的窗户。 

  美国加州大学洛杉矶分校神经外科教授伊特扎克·福瑞德领导的研究团队在最新一期的《自然》杂志上指出,他们在研究中发现,当研究对象的大脑通过 传感器与一台显示两幅重叠图像的计算机相连后,他们可以迫使计算机显示其中的一幅图像,放弃另外一幅。这表明,研究对象能够用其思维对在计算机屏幕上看到 的图像进行选择。此外,研究对象大脑传给计算机的信号仅出自少量的大脑细胞。 

  研究人员称,他们的研究代表了人机接口设备(BCIs)研发方面的新进展。BCIs允许人们利用自己的思维控制计算机或其他设备,有望帮助瘫痪 者控制他们的假肢。不过,在福瑞德团队的研究中,BCIs主要被当做一个工具,帮助人们认识大脑如何处理信息,特别是认识脑细胞的集体活动如何形成思维和决定。

  研究人员在12名癫痫病患者的大脑中植入了十分精细的、与计算机相连的传感器。通常,人们用此途径记录大脑中与癫痫发作相关区域的情况。但在此次研究中,传感器连接的是内侧颞叶——它是人体的记忆储存区,具有识别包括人体面部形状在内的复杂图像的能力。

  在实验中,当大脑中的记录传递到计算机后,研究对象在计算机屏幕上看到两张重叠的图像,每个图像展示的是熟悉的物体、地方、动物或人物。随后, 研究人员要求他们选择一个图像作为自己的目标,并将自己的注意力集中到选定的图像上,直到选定的图像变得完全清晰,而剩余的那张图像彻底消失。根据大脑传 递的记录信息,监视器上的显示每隔1/10秒更新一次。研究人员表示,他们对其研究对象共完成了近900次测试,其中70%显示出了目标图像。

  研究人员指出,这项研究最有意义的一点,是证明我们能够通过调制脑细胞集中注意力来做出决定,并且我们能够学会快速地控制这些细胞。

  以前有关BCIs的研究已经证明,这些设备可以执行其他任务,诸如使用几个脑细胞来控制鼠标等。然而,此次任务更加复杂而且可能包含了大脑中与视觉、注意力、记忆和做决定有关的很多细胞的很多区域。




 
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