科學(xué)家發(fā)明了能用意念控制“第三只手”

　　試想一下，忙于工作騰不出手時(shí)，通過(guò)一個(gè)念頭，你就能給出指令，控制機(jī)械手臂完成其他任務(wù)，這將是多么奇妙的一件事。

　　不久前，已經(jīng)有研究人員宣布成功研制出了這樣的設(shè)備。當(dāng)用戶在腦中同時(shí)思考兩項(xiàng)任務(wù)時(shí)，機(jī)器人可以自動(dòng)識(shí)別下達(dá)的指令并執(zhí)行。更特別的是，除了意念控制、多任務(wù)處理、第三只手臂這幾點(diǎn)炫酷的功能外，它還可能有助于提高用戶自身的多任務(wù)處理能力。

　　日本京都國(guó)際先進(jìn)電信研究所的首席研究員Shuichi Nishio認(rèn)為：“多任務(wù)處理能大致反映我們轉(zhuǎn)換注意力的能力。如果能實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同，也將有可能進(jìn)一步提升人類自身的能力?！蹦壳?，他正在與同事Christian Penaloza (就職于同一家研究所)共同開(kāi)發(fā)這一技術(shù)。

　　為了完成這項(xiàng)研究，Nichio和Penaloza開(kāi)發(fā)了能夠讀取不同行為對(duì)應(yīng)的人腦電波的算法。當(dāng)一個(gè)人考慮執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)時(shí)，比如端水杯，大腦特定區(qū)域的神經(jīng)元就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)電活動(dòng)模式完成該項(xiàng)任務(wù)。而如果換一種類型的任務(wù)，比如端穩(wěn)一疊搖搖欲墜的盤(pán)子，神經(jīng)元就會(huì)產(chǎn)生另一種腦電波模式。

　　Nichio和Penaloza通過(guò)在頭皮上放置非侵入式電極，記錄了執(zhí)行任務(wù)時(shí)的大腦活動(dòng)。然后使用某種學(xué)習(xí)算法解釋這些電極記錄，區(qū)分與任務(wù)相關(guān)的活動(dòng)模式?；诖?，該學(xué)習(xí)算法就會(huì)根據(jù)用戶意念控制機(jī)器人手臂的移動(dòng)。而這種系統(tǒng)通常稱為人機(jī)接口(BMI)。

　　為測(cè)試該系統(tǒng)，Nishio和Penaloza招募了15名身體健康的志愿者，讓其同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)，并讀取他們大腦的活動(dòng)。受試者穿戴電極帽坐在椅子上，用雙手讓桌上的球保持平衡，同時(shí)電腦會(huì)記錄他們腦部的電流活動(dòng)。

　　隨后，受試者坐在相同椅子上，啟動(dòng)與腦部相連的機(jī)器手臂。與此同時(shí)，他們也能看到身旁抓著瓶子的機(jī)器手臂。電腦會(huì)記錄他們大腦發(fā)出的神經(jīng)信號(hào)，感知抓住瓶子的意圖，并執(zhí)行命令。

　　在此之后，受試者還需同時(shí)執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)：平衡桌上的球和控制機(jī)器手臂。根據(jù)報(bào)告顯示，在計(jì)算機(jī)的幫助下，受試者已經(jīng)可以在約四分之三的測(cè)試時(shí)間內(nèi)成功執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)。

　　有些受試者在實(shí)驗(yàn)的多任務(wù)環(huán)節(jié)表現(xiàn)尤為突出。Penaloza稱：“受試者的差異十分明顯，表現(xiàn)好的受試者能保持高達(dá)85%的多任務(wù)工作時(shí)間，而表現(xiàn)較差的受試者只能保持52%的多任務(wù)操作時(shí)間。”他認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)分值低不代表BMI系統(tǒng)的準(zhǔn)確性低，而是受試者轉(zhuǎn)換注意力的能力較弱。

　　Nishio稱，有趣的是，受試者能夠很快學(xué)會(huì)同時(shí)執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)。通常培養(yǎng)這種能力需經(jīng)大量訓(xùn)練。他和Penaloza都認(rèn)為，這種人機(jī)接口系統(tǒng)或許能直接提供正確的生物反饋，幫助人們更快學(xué)會(huì)多任務(wù)執(zhí)行。他們正在研究這一現(xiàn)象，從而將其用于臨床治療。

　　Penaloza 和 Nishio表示，該設(shè)備是首個(gè)能夠解讀多任務(wù)思維的意念控制機(jī)器人。“通常而言，用戶佩戴BMI時(shí)，需要專注于執(zhí)行的任務(wù)，因此也只能完成一項(xiàng)任務(wù)。但借助我們的產(chǎn)品，用戶可以同時(shí)完成兩項(xiàng)截然不同的任務(wù)，這就是它的特別之處?！?/p>

　　但從目前來(lái)看，丞需開(kāi)發(fā)此類技術(shù)為殘疾患者提供便利，對(duì)四肢健全的人群而言，此類技術(shù)的前景尚不明朗。這一疑慮也讓研究人員和哲學(xué)藝術(shù)家共同思考一個(gè)問(wèn)題：如果擁有了第三只手臂，我們會(huì)如何使用它?