在頭盔和顱骨間注射凝膠,,以便讓傳感器更好讀取大腦的電子活動
“頭腦快車”的軟式頭盔,,里面布滿感知大腦電子活動的傳感器
無論誰玩電子游戲,肯定少不了鍵盤和操作手柄,。在愛爾蘭的都柏林,,歐洲媒體實(shí)驗(yàn)室“思維游戲”(MindGames)工作小組的科學(xué)家,正在想辦法讓我們的思維與操作系統(tǒng)直接接軌,。就在不久前,,“思維游戲”(MindGames)工作小組取得一項(xiàng)新的進(jìn)展。他們設(shè)計(jì)出的電子設(shè)備“頭腦快車”(Cerebus),,可以分析和解讀我們大腦發(fā)出的電子訊號,,然后把這些訊號轉(zhuǎn)化成電子指令,,反映到電腦屏幕上,可以對電腦游戲中的人物進(jìn)行簡單的控制,。這項(xiàng)試驗(yàn)意味著我們的電腦游戲有可能和鍵盤與手柄時(shí)代告別,。到了那時(shí),坐在電腦前的眾位玩家,,動動腦子就可以指揮屏幕上的游戲人物破關(guān)斬將,。法國《周末三日》兩位記者走訪了這家神秘的實(shí)驗(yàn)室,并親自體驗(yàn)了如何用思維玩電腦游戲,。
“頭腦快車”可以分析和解讀我們大腦發(fā)出的電子訊號
如果有人說我們可以通過“思維”指揮電腦游戲上的人物,,人們會對他的話嗤之以鼻,覺得他的神經(jīng)肯定不太正常,。這到底有沒有可能呢,?記者來到歐洲媒體實(shí)驗(yàn)室,要親自探查究竟誰是誰非,。
展現(xiàn)在記者面前的“頭腦快車”,是一套奇妙而并不“復(fù)雜”的裝置,。首先,,試驗(yàn)者戴上一個(gè)裝滿傳感器的頭盔。然后,,他腦子里的一些想法(比如說用手抓住桌上的水杯,,再移動到另一張桌子上)會被傳感器識別,并由傳感器把采集到的行動訊號傳遞到與之相連的電腦上,,電腦分析,、破譯這些訊號的含義,然后轉(zhuǎn)化成電腦指令,,發(fā)送給與電腦相連的機(jī)械臂上,。接下來,機(jī)械臂代替試驗(yàn)者自己的手臂,,去完成試驗(yàn)者心里想完成的動作,。具有“心靈致動術(shù)”這種特異功能的人移動某些物體或完成某個(gè)動作,僅僅憑自己的意念而不必借助外力,。那么使用“頭腦快車”完成同樣的事情,,就需要連接傳感器、電腦等外部設(shè)備,,在它們的幫助下完成,。雖然還不如特異功能者那樣自由而隨心所欲,但聽起來已經(jīng)有些不可思議了,。不過,,“思維游戲”工作組的科學(xué)家告訴記者,,關(guān)于“頭腦快車”的一切,都可以用科學(xué)的方法加以解釋,,“它的成功是近十年科學(xué)家對人類大腦研究成果的結(jié)晶,。”
科學(xué)家設(shè)計(jì)的“頭腦快車”可以破譯出大腦所發(fā)出的電子訊號
事實(shí)上,今天供職于“思維游戲”(MindGames)工作小組的科學(xué)家,,就是充分利用人類醫(yī)學(xué)進(jìn)步的先行者,。他們設(shè)計(jì)“頭腦快車”的思路是:先讓試驗(yàn)對象從事一些簡單的動作(比如說抬一抬左手,握拳抓物),,然后通過儀器捕捉試驗(yàn)對象進(jìn)行這些動作時(shí),,大腦里哪部分區(qū)域會參與活動,神經(jīng)元會發(fā)出什么樣的訊號,,然后,,電腦分析并記錄下這些活動的特點(diǎn)。下一次,,試驗(yàn)對象只要腦子里想一下抬左手抓住某樣物體,,儀器就可以根據(jù)早已總結(jié)出的試驗(yàn)對象大腦活動的特點(diǎn)“讀懂”他的想法,立刻向與電腦相連的機(jī)械手發(fā)出指令,,讓機(jī)械手代替試驗(yàn)對象執(zhí)行他想進(jìn)行的這個(gè)動作,。
只動腦而不再動手的獼猴,仍可憑借意念控制箭頭移動
近年,,美國新英格蘭州布朗大學(xué)由約翰·多諾格赫博士領(lǐng)導(dǎo)的工作組第一次進(jìn)行了一項(xiàng)鼓舞人心的實(shí)驗(yàn),。多諾格赫博士讓一只受過訓(xùn)練的獼猴坐在電腦前,通過簡單動作指揮屏幕上的一只箭頭,。這只獼猴根據(jù)以前接受過的嚴(yán)格訓(xùn)練,,用爪子握住操縱桿去控制屏幕上箭 頭的位置,把它移動到屏幕中的小紅圈里,。每次它成功完成這個(gè)動作,,會得到一大杯橘汁的獎勵(lì)。
就在獼猴聚精會神為自己贏得更多橘汁的時(shí)候,,連接在它運(yùn)動區(qū)皮層上的320枚微型電極收集它大腦皮層發(fā)出的電子脈沖信號,。與此同時(shí),計(jì)算機(jī)把這些信號與獼猴的動作進(jìn)行同步對比,,分析出由哪些信號指揮獼猴移動箭頭,。采集到足夠多的數(shù)據(jù)之后,科學(xué)家悄悄關(guān)閉了操縱桿與電腦屏幕的連接,,啟動另一套傳感系統(tǒng),,讓獼猴的大腦活動直接傳遞到電腦上??茖W(xué)家欣喜萬分地發(fā)現(xiàn):只動腦而不再動手的獼猴,,仍然可以憑借自己的意念把箭頭移動到屏幕的紅圈之中,。
記者也當(dāng)了一次“獼猴”,成功地用“思維”控制了電腦游戲
從那時(shí)的獼猴試驗(yàn)直到“頭腦快車”出現(xiàn)之前,,還沒有人敢直接在人身上進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn),,而是一直使用獼猴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。加里·麥克達(dá)比博士說:“用獼猴進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),,我們需要把傳感器直接植入其大腦皮層,,但是憑我們現(xiàn)在的外科水平,還不敢直接在人身上進(jìn)行類似的手術(shù),。”不過,,聰明的科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)想出折衷的辦法,實(shí)驗(yàn)室一些工作人員作為志愿者,,從今年開始已經(jīng)陸續(xù)體驗(yàn)過“頭腦快車”的滋味,。
但是,接納實(shí)驗(yàn)室以外的人體驗(yàn)“頭腦快車”,,這還是第一次,。于是,記者半是興奮半是忐忑地成為歐洲媒體實(shí)驗(yàn)室的一只“獼猴”,。在麥克達(dá)比博士的指揮下,,助手讓記者戴上一個(gè)布滿傳感器的頭盔,這些傳感器可以透過顱骨感知到記者大腦里的電子活動,,然后把采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X里加以分析。
戴好頭盔,,他們讓記者坐到電腦大屏幕前,,開始解釋今天的任務(wù):“當(dāng)游戲開始時(shí),屏幕中央會出現(xiàn)一個(gè)叫做‘瑪瓦格’(Mawg)的游戲小人,,他站在懸崖邊緣,,你的任務(wù)就是指揮他盡量遠(yuǎn)離懸崖,千萬別掉到下面去,。你一定要集中注意力喲,。”
所有人都站到記者周圍。一個(gè)助手再一次較正了記者頭盔的位置,,另一個(gè)助手拿起注射器走到記者跟前,。他把一種凝膠注射到頭盔和記者顱骨之間,為的是加強(qiáng)兩者的連接,。游戲開始了,,一個(gè)小小的箭頭從屏幕左邊出現(xiàn),然后緩緩滑向右邊,,消失在屏幕邊緣,。接著,,箭頭再一次從屏幕左邊出現(xiàn),滑向右邊,、消失,,如此周而復(fù)始……麥克達(dá)比博士讓記者集中精力,用意念“抓住”箭頭不再讓它滑動,。他說,,這是為正式游戲所做的測試,計(jì)算機(jī)將分析記者的意念,,摸清記者大腦里到底哪些電子活動負(fù)責(zé)指揮箭頭移動?,F(xiàn)在,“頭腦快車”還只能分析一些簡單的指令,,比如說把箭頭從左移動到右,。那么到了將來,“它可以讓箭頭在大腦的指揮下,,在屏幕上自由移動,。”
不一會兒測試完畢,游戲正式開始了,。這時(shí)記者腦子里只有一個(gè)念頭:“千萬別胡思亂想,,把注意力集中到屏幕上,指揮你的小人,。”說起來容易做起來難,,記者一會兒想這樣,一會兒想那樣,,念頭東一個(gè)西一個(gè)地冒出來,,屏幕上的游戲小人“瑪瓦格”就像喝醉了酒一樣忽左忽右,不一會兒就摔到懸崖下面,。一次不成功,,再來一次。這一次記者終于全神貫注,,努力讓“瑪瓦格”躲到了遠(yuǎn)離懸崖的一側(cè),,成功了。
這項(xiàng)技術(shù)將不僅僅用在游戲上,,軍事上將有更多應(yīng)用
相信看到這里,,電腦游戲玩家肯定是最先興奮的一群人。麥克達(dá)比博士說:“這項(xiàng)科學(xué)成果將讓電腦游戲步入新的階段,。以前的操作模式是,,玩家的想法作用于手指,然后敲擊鍵盤或挪動操作手柄,完成動作?,F(xiàn)在則可以把種種想法直接作用于電腦屏幕之上,,無疑大大縮短了反應(yīng)時(shí)間,在‘反恐精英’這樣爭分奪秒的戰(zhàn)略游戲中,,更快往往意味著更強(qiáng),。”
但是,科學(xué)家費(fèi)時(shí)費(fèi)力,,就是為了讓電腦游戲玩家更爽一些嗎,?顯然不是。麥克達(dá)比博士指出,,一旦技術(shù)成熟,,殘疾人將會是最先受益的人群。“他們可以直接用大腦指揮自己的輪椅,。”有科學(xué)家表示,,人們甚至可以運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)手腳不動地指揮其他電子機(jī)械,比如駕駛汽車,。
這項(xiàng)技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也不可忽視,。據(jù)報(bào)道,美國五角大樓下屬的“尖端國防產(chǎn)品研究所”(Darpa),,不但正密切關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展,,更為其開發(fā)投資2400萬美元。美國軍方認(rèn)為,,如果把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)的火控系統(tǒng),,將讓飛行員實(shí)現(xiàn)真正意義上的“隨心所欲”,為他在對抗中爭取到1/10秒的時(shí)間,。有時(shí),,勝利就在這一瞬中誕生。加里·麥克達(dá)比博士說:“我們開發(fā)這項(xiàng)技術(shù),,完全是為了民用。但是我也不能不承認(rèn),,一旦這項(xiàng)技術(shù)成熟,,肯定會被用在軍事領(lǐng)域。”