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2017夏令营带你开启奇幻行程

归档日期:03-13       文本归类:大白鼠      文章编辑:爱尚语录

  (浙江在线记者曾福泉 通讯员周炜 编辑成竞)一只大白鼠,身背芯片,脑子里植入电极,在人类脑电波的远程操控下,灵巧地在复杂的迷宫中左突右进、钻洞过桥,飞奔过“沙漠”,顺利到达终点。

  这不是科幻电影,而是12月19日晚央视综合频道《挑战不可能》节目播出的真实一幕。浙江大学求是高等研究院团队凭借脑机接口技术,和明星大白鼠“小飞侠”一道,完成了“不可能的挑战”,震惊评委和全场观众。

  在主持人撒贝宁,评委王力宏、李昌钰、董卿和现场观众面前,用脑电波远程操控大白鼠的是浙大计算机学院CCNT实验室的硕士研究生黄丽鹏。他头戴“脑电帽”,这个装备能够紧贴头皮采集脑电信号。这些信号传输到他眼前的一台计算机,由专门设计的程序加以处理,编码成电刺激参数,再传递给名为“小飞侠”的大白鼠背着的芯片。这块芯片根据这些参数指示,通过大白鼠脑中的电极向特定的脑区释放信号。这一整个指挥链条通畅无误,“小飞侠”就能按照黄丽鹏的“意念”来行动了。利用这只大白鼠开展科学实验,已经由浙大实验动物伦理委员会审查通过。

  这支挑战团队的带队老师、浙大求是高等研究院许科帝副教授告诉记者,在本次挑战中,计算机能识别出黄丽鹏脑内想象“动左手”和“动右手”时的脑电波信号、眨眼睛时产生的肌肉运动信号,分别对应指挥大白鼠左转、右转和前进。

  尽管黄丽鹏实际上只要脑子里想着“动左手”就可以指挥大白鼠,但观众还是看到他不时情不自禁地摆动双手,又猛眨双眼;加上全程要保持高度专注,拼命发动“意念”,完成挑战后的黄丽鹏直言“很累”。

  不过,他和“小飞侠”一起带来的表演堪称精彩。面对4座小桥,“小飞侠”只能翻过其中一座,因为另外3座都是断桥,会让它跌下水。在黄丽鹏指挥下,“小飞侠”稍作迟疑,就蹿上了正确的那座桥。在钻隧道时,“小飞侠”游移不定了好久,才通过评委指定的隧道。许科帝说,这主要是因为各隧道入口挨得过近,大白鼠在处理转弯信号时还做不到很精确。“小飞侠”还曾钻进了错误的隧道,但很快就收到信号掉头出来,让观众啧啧称奇。最后,“小飞侠”在90秒内穿过一片“沙漠”,到达了终点。

  被称为“当代神探”的李昌钰仍有疑虑:如何证明不是别人在通过其他技术手段操纵大白鼠?他提出了一个更加“刁钻”的难题:指定一个隧道,只有他和黄丽鹏两人知道,再让“小飞侠”尝试。结果,黄丽鹏再一次用脑电波成功引导大白鼠钻过了李昌钰指定的隧道,赢得全场掌声。

  如果李昌钰来到浙大科学家的实验室,他将会看到脑机接口技术更多的酷炫应用。

  2012年以来,在国家“973”项目“脑机融合感知和认知的计算理论与方法”支持下,浙大科研人员已经实现用意念操控无人机,用脑电信号控制打字机打字,把摄像机采集的视觉影像嫁接到老鼠的大脑上,读取猴子大脑皮层的信号,并操纵一只机械手作出抓、握、勾、捏的精确手势动作,以及利用人类的脑信号意念,控制机械手作出“石头、剪刀、布”的动作

  脑科学研究是事关未来发展的重大科技项目之一,“中国脑计划”即将公布。许科帝说,作为脑科学研究的一个重要部分,脑机接口技术是一个学科高度交叉的课题,特别是生物医学和工程技术的交叉,浙大在这方面展现出独特优势。

  2006年浙大求是高等研究院甫一成立,就把脑机接口技术作为重点研究领域,并与浙江大学计算机学院、浙江大学附属第二医院等展开深入合作。目前,浙大的脑机接口技术研究走在全国高校前列,特别是植入式脑机接口技术处于国内领先地位,与世界先进水平的差距也在逐渐缩小。

  据了解,目前美国布朗大学、匹兹堡大学和加州理工学院等的脑机接口研究代表了世界最高水平。“美国脑机接口技术发展最为鲜明的特色是已经充分地用于人。”许科帝说,在美国已有几十位瘫痪病人得到脑机接口技术的帮助。加州理工学院团队已经帮助一位高位截瘫病人用意念操作机械手喝水。另一位高位截瘫病人装上匹兹堡大学研发的机械手,和美国总统奥巴马握手时,他的大脑能收到机械手回传来的信号,从而使他感到两手相握的触感。

  “这些案例都表明,临床康复是脑机接口技术一个非常广阔的应用前景。”许科帝说。他在《挑战不可能》节目中告诉观众,只要我们能够读取“渐冻症”患者的意念,外在刺激他的肌肉,或者给他戴上外骨骼设备,也许就可以恢复他的行动能力。此外,脑机接口技术的发展还给人们带来了更加智慧的“人机互联”远景:只要意念一动,家里的空调、电视就能开启。

  就在当下,脑机接口技术已经在国内催生了不少产业。“比如通过监测脑电波,判断一个人的疲劳状态,可以用于车队司机管理。”许科帝说,还有一些消费产品很有趣,比如靠人“集中注意力”来获得动力的玩具车。2015年,一批脑控行业一线企业和机构在杭州成立了中国脑控智能联盟。未来,脑机接口技术将在更多产业展现出其应用潜力。

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