數(shù)字技術(shù)邁出關(guān)鍵性一步 入侵腦細(xì)胞

　　數(shù)字技術(shù)終于邁出了關(guān)鍵性的一步，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了大腦中的情感和機(jī)器之間的雙向。

　　為了挽救被關(guān)押的幸存女孩，兒童臨床醫(yī)學(xué)家凱瑟琳·迪恩用現(xiàn)代高科技進(jìn)入到昏迷的殺手大腦中，進(jìn)入殺人兇手的靈魂，開(kāi)始了一次奇異未知并且充滿危險(xiǎn)的旅程……這是美國(guó)電影科幻驚悚片《入侵》所講述的故事。

　　很久以來(lái)，人們認(rèn)為情感是一個(gè)跟科學(xué)無(wú)關(guān)的詞?？茖W(xué)家、心理醫(yī)生和病人都喜歡談?wù)?ldquo;情感”這個(gè)詞，但并沒(méi)有工具可以感知、測(cè)量、響應(yīng)來(lái)自情感方面的信息。但如今，數(shù)字技術(shù)終于邁出了關(guān)鍵性的一步，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了大腦中的情感和機(jī)器之間的雙向溝通。

　　探測(cè)思想

　　最近，麻省大學(xué)(University of Massachusetts)研究出一種可以感知學(xué)生的情感和思維狀態(tài)的交互式的助教。在這種計(jì)算器助教中安裝了特殊的傳感機(jī)，當(dāng)電腦在教學(xué)生幾何學(xué)和代數(shù)學(xué)課程的時(shí)候，可以基于學(xué)生的肢體語(yǔ)言、注意力集中狀況等其他指標(biāo)，對(duì)學(xué)生的憤怒、挫敗、厭煩等情緒做出反應(yīng)。

　　Beverly Woolf是一位研究電腦科學(xué)的教授。她認(rèn)為這種電腦助教可以幫助老師了解學(xué)生們真實(shí)的學(xué)習(xí)狀況。“如果改善了電腦的社會(huì)智力，學(xué)生就會(huì)在電腦前表現(xiàn)出跟人打交道時(shí)一樣的反應(yīng)方式。傳感器可以讓電腦辨別出誰(shuí)是專心的學(xué)生，誰(shuí)已經(jīng)處于厭倦狀態(tài)。通過(guò)這些線索，電腦可以提供個(gè)性化的教學(xué)。” Woolf說(shuō)。

　　傳感器中包括一個(gè)觀察面部表情的照相機(jī)。伍爾夫認(rèn)為，學(xué)生面部某些特定的表情，比如頭部如何傾斜，是衡量學(xué)生對(duì)自己正在做的事情的興趣濃度的重要指標(biāo)。在學(xué)生的椅子上，還有一個(gè)動(dòng)作感應(yīng)器來(lái)捕捉動(dòng)作，用來(lái)觀察學(xué)生是煩躁還是安靜。同樣，在電腦鼠標(biāo)上有一個(gè)壓力感應(yīng)裝置，可以分辨用戶點(diǎn)擊鼠標(biāo)的力度。因?yàn)楫?dāng)用戶對(duì)一個(gè)在線任務(wù)感到沮喪的時(shí)候，他們通常會(huì)對(duì)鼠標(biāo)施加更多的力度。此外，學(xué)生還佩帶了一個(gè)皮膚無(wú)線導(dǎo)電腕帶，可以測(cè)量出學(xué)生的活躍程度。研究表明一定程度的活躍可以帶來(lái)更專注、更有意義的效果。

　　但不是所有的相關(guān)研究都專注于教育領(lǐng)域。其他的一些公司則想到了把相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域，來(lái)幫助那些身體有障礙的人們。例如，Ambient公司最近展示的"Audeo"裝置，可以感知人們大腦中的想法，幫助發(fā)音有障礙的殘疾人士播打無(wú)聲電話。

　　用大腦控制機(jī)器

　　一個(gè)特殊的應(yīng)用發(fā)生在游戲領(lǐng)域。在傳統(tǒng)游戲環(huán)境中，玩家需要通過(guò)鍵盤(pán)或手持控制器來(lái)操縱游戲。美國(guó)舊金山的Emotiv公司，卻為玩家開(kāi)發(fā)出一種名叫“Epoc”的頭戴式耳機(jī)。由于耳機(jī)中安裝了相關(guān)傳感器和計(jì)算機(jī)軟件，因此能夠捕捉玩家的面部表情，并收集大腦中的電流信號(hào)。軟件通過(guò)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析，發(fā)送到游戲機(jī)或者PC終端的接收裝置中，因此使得我們使用想法和感情來(lái)玩游戲成為可能。

　　“用思維來(lái)控制電腦，這是人機(jī)交互領(lǐng)域一個(gè)無(wú)窮盡的探索。” Emotiv公司的首席執(zhí)行官Nam Do說(shuō)。Emotiv公司表明這個(gè)系統(tǒng)并不能在精確度和響應(yīng)速度方面取代傳統(tǒng)游戲控制器，但它可以給玩家?guī)?lái)更豐富的游戲體驗(yàn)。比如說(shuō)，在幻想游戲中，思想控制是重要的一部分。

　　無(wú)獨(dú)有偶，就在今年一月份，美國(guó)杜克大學(xué)(Duke University)醫(yī)學(xué)博士Miguel Nicolelis也對(duì)外宣稱他的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)邁出了大腦與機(jī)器交流的關(guān)鍵性的第一步。

　　這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在美國(guó)北卡羅來(lái)納州做出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)演示，讓一只體重5.5公斤的母猴通過(guò)大腦意念，指揮遠(yuǎn)在日本的一個(gè)90公斤重的機(jī)器人在跑步機(jī)上走動(dòng)。研究人員將電極植入猴子的大腦后，讓它站在踏車(chē)上跑步行進(jìn)，收集它的運(yùn)動(dòng)形態(tài)與大腦訊號(hào)，將這些數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，再通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)鏈接傳給一個(gè)遠(yuǎn)在京都的機(jī)器人，結(jié)果兩者的步伐完全一致。

　　“健腦”運(yùn)動(dòng)

　　既然數(shù)字技術(shù)已經(jīng)使得電腦和人腦之間的雙向溝通成為了可能。那么，有沒(méi)有可能通過(guò)數(shù)字技術(shù)，來(lái)幫助人們改善大腦健康狀況呢？

　　就像身體可以在健身房得到鍛煉一樣，通過(guò)電腦軟件來(lái)給大腦做健身運(yùn)動(dòng)，可以有效地預(yù)防癡呆癥等大腦疾病的發(fā)生。市場(chǎng)上目前這一類(lèi)的大腦運(yùn)動(dòng)軟件包括任天堂的"Brain Age"以及Allen Institute公司的“腦部健康計(jì)劃”。主要經(jīng)營(yíng)醫(yī)療健康的財(cái)富500強(qiáng)公司之一的胡馬納(Humana)也正在向其醫(yī)療保險(xiǎn)成員以折扣價(jià)提供一系列鍛煉腦力的軟件，并在計(jì)算機(jī)商店和社區(qū)學(xué)院開(kāi)設(shè)“鍛煉腦力的軟件園地”。來(lái)自市場(chǎng)咨詢公司Sharpbrains的報(bào)告顯示，從2005年到2007年，生產(chǎn)這種產(chǎn)品的市場(chǎng)已經(jīng)增長(zhǎng)了一倍，達(dá)到了2.25億美元。