用“意念”能操控無人機？

腦機接口

用意念之筆描畫

神經技術專家康納·魯索曼諾

腦機接口是近些年科技領域最熱門的話題之一，也是未來生命科學和信息技術交叉融合的主戰場。在大腦和外部設備之間創建一個直接的連接通路后，受試者能用“意念”控制設備。本期TED大會邀請美國神經技術專家康納·魯索曼諾（Conor Russomanno），分享他在腦機接口技術方面的成果。

記錄大腦 但不只大腦

使用儀器觀測的人腦圖像

大學時，康納有幾次腦震蕩的經歷，“硬件”受傷后“軟件”的運行方式也發生了變化，這讓他開始關注大腦和意念之間的關系。一次，他聽說了一個開源（指任何人都可以查看、修改和增強其源代碼）軟件，可低成本地創建較為簡單的腦電圖（高等脊椎動物大腦皮層的神經組織經常出現一種持續的、自發性的電位變化，使用電子技術引導、放大、記錄這種腦電位變化所呈現的波形圖）系統。經過一段時間的研究，康納在屏幕上看到了自己的腦電波，這個瞬間改變了他的人生。

他開始專注于腦電圖技術的研究，希望讓人們都有能力探索自己的大腦。但很快，他發現有人將設備連接至腹部，檢測腸胃中的神經元；有人將設備用作新型的肌肉傳感器和控制器，用于外科修復……人們關心的不只是大腦和腦部的基礎數據，因此，他和他的團隊開始轉向研究腦機接口技術。

駕駛無人機 也是駕駛未來

康納研發的腦機接口設備示意圖

腦機接口技術是指通過一些信號采集設備從大腦皮層采集腦電信號，再將其處理為可被計算機識別的信號，最終轉化為對外部設備的具體指令的技術。它通常被區分為侵入式、半侵入式和非侵入式。

康納進一步開發雙向腦機接口技術，這種技術的設備能在接收大腦皮層信號的同時，對皮層進行安全的電刺激，以向大腦反饋感覺信息。它能更適應使用者，覺察使用者的潛意識；在電刺激下，使用者可以比沒有刺激時更快、更精準地完成動作。

2018年，他們將這些發現應用于實踐，開發出了新的設備。它是一臺多模態（多種模態的信息，包括文本、圖像、視頻、音頻等，多模態設備可對這些不同類型的信息進行融合、分析）的生物感測設備，使用非侵入式腦機接口，且有多個傳感器，可對使用者的心臟、皮膚、肌肉、眼睛和大腦進行監測，再通過頭戴式顯示器實現實時交互和控制。

2019年，一位患有脊髓性肌萎縮癥（一種會影響運動神經元，導致肌肉無力和萎縮的遺傳性疾病）的患者與康納合作，通過這臺設備，在僅僅依靠面部肌肉微弱活動的情況下成功操控無人機。

受試者正在使用康納研發的設備

責任編輯｜趙青云

運營編輯｜趙青云
質量審核 | 李雅欣 王維嘉
圖文來源 | 《知識就是力量》雜志《以腦電波作筆畫的新未來》，文圖 / 王治鈞，審核 / 劉愷（同濟大學生命科學與技術學院），原文有刪改，原創作品轉載請注明來源。

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