每天懂点黑科技

《阿凡达》背后的脑电科技


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阿凡达的英文avatar 是化身的意思

影片中的男一号最厉害的本事,是在一个密封舱里,用脑电与阿凡达连接,让自己的超级化身在真实世界里驰骋。


然而,这件事仅仅是科幻吗?


你如果到过科技馆,应该会注意过一款脑电游戏:一张桌子,上面一个金属小球,玩家戴上一款特制头盔,然后注意力集中起来,用自己的脑电波让球前后滚动。


这里面所用到的,是一种叫做EEG的脑电技术。

其基本原理是这样的:

大脑在活动时,大量神经元产生的生物电,会使得头部表面的电位差发生变化。

通过电极采集这些信号,我们就可以记录下脑电波。

大脑在处于不同的状态时,脑电波会呈现出不同的波形。


比如,

你用大脑默默计数,从1默念到100,脑电波会出现一种波形。

你开始冥想,想象你身边是蓝天白云红花绿草,脑电波会出现第二种波形。

你回味你最喜欢的旋律,“Do Re Mi Fa So”,脑电波会出现第三种波形。

当然,不同人的脑电波也是各不相同的。

而且,数学家在思考数学问题、画家在进行创作、音乐家在谱曲时,所形成的脑电波,呈现的规律性可能会更强。


这种采集脑电波的方法,有点类似于这样的场景:

在一个万人体育馆里,正在进行一场足球比赛。

你虽然没有门票,但是在体育馆外也能知晓比赛进程。如何做到呢?当你听到一阵欢呼声后的叹息声,那一定是精彩射门但没进球;持久不息的掌声和欢呼,才是进球。


有了采集脑电波的方法,如果我们记录下特定的波形,并且把它作为外部系统的控制信号,这样,你的脑电波就可以用来控制外部系统!

以前面提到的脑电游戏为例:

我们把体验者从1默念到100的脑电波,设定为让金属小球向前滚动;把从100默念到1的脑电波,设定为让金属小球向后滚动。这样,金属小球就可以被体验者的脑电控制了。


采用相同的原理,我们可以把金属小球换成是虚拟世界中的英雄人物,或者真实世界中的阿凡达,通过训练,就可以用脑电波来控制这些外部系统。


TED上有一期节目,生物学家训练猴子�用意念控制机械手臂,给自己喂橙汁,控制机械肢体。

我在文稿中给出了TED上的播放链接,感兴趣的朋友可以参考。

https://www.ted.com/talks/miguel_nicolelis_a_monkey_that_controls_a_robot_with_its_thoughts_no_really?language=zh-cn#t-815195


下面,我们来发挥一下想象力,大胆构想一个未来的应用场景:

今天我和你说话,是用我的大脑,控制我的嘴部肌肉,讲出的语言通过空气振动,传到你的耳中,你的大脑处理了这些信号,然后明白了我在讲什么。

因为空气振动的传播距离有限,我们发明了电话,将声波转化为电波来进行传输。

因为语言不通,我们又发明了机器翻译,这头说的中文,那头出来的是英文。

但是,我们觉得这样还不够简单。


更酷的方式,是我戴上一顶帽子,你戴上一顶帽子,我用大脑想一下要给你说什么,我的帽子把我的想法告诉了你的帽子,然后你就懂了。

这便是钢铁侠马斯克的neurallink正在进行的一件事。


今天的节目,我们主要介绍了阿凡达背后的脑电科技,人类的大脑是目前世界上最为复杂的系统之一,随着研究的不断深入,以及生物科技与计算机科技更为紧密的结合,相信我们的未来生活,一定会更加丰富多彩。


感兴趣的朋友们,可以订阅这一专辑,也欢迎你在留言区,分享你的观点,我们共同进步。


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每天懂点黑科技By 黑科技老K