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脑电波技术

(2021-07-16 17:00:03) 百科综合
脑电波技术

脑电波技术

脑电波技术是指从事脑电波研究、套用的技术,用于医学、航天、审判等场合。

基本介绍

  • 中文名:脑电波技术
  • 研究深度:肤浅
  • 用途:医学、航天、审判

是有难度的,始终需要巨大的能量消耗

人类已经知道身体的控制中枢是大脑而非心脏。但因人类大脑过于複杂,有关脑电波的研究已连绵了大约60年,仍没能取得突破性进展。
虽然最近有专家预测10年后,意念控制便可能成为主流,但从目前的研究结果来看,最美好的也无非是电影《超体》或《阿凡达》中的理想画面。意念控制始终需要巨大的能量消耗,而人类的天性或许仍会趋向于用最简单、能量消耗最低的方式去完成一些简单的任务,比如开门—这就像如今手机的触控萤幕比按键更容易,于是风靡了;但语音控制太複杂,且对嗓子的压力太大,所以至今只能不温不火。意念控制这种“高级”互动,普及难度注定会更大。

1脑电波研究至今仍相当“肤浅”

电影《超体》中充分阐释了人类大脑的强大。事实上,强悍如爱因斯坦的大脑,其开发程度也不到10%。
大脑利用率的理论或许还能解释我们与外星人的关係。人类数十年来不断向外太空传送信号,却从未收到任何回复,有一种可能就是:外星生物头脑利用率更低,尚不足以识别人类信号。当然也有另一种可能:他们的头脑利用率太高,根本不屑于同人类交流—正如我们不想和跳蚤、蟑螂说话一样。
电影《阿凡达》里的场景更接近现实。潘多拉星上,下身瘫痪的海军上将,利用複杂的可穿戴设备收集脑电波信号,并且用这些信号操控着人造的阿凡达。只是,现有的研究成果远不能进行电影中複杂的操作,更不要说什幺情感交流和执行高级任务了。
其实,脑电波本质上就是一种电信号。人类的各种活动都会产生能量不等的电信号,比如心脏跳动时会产生1-2毫伏的电压,眼睛开闭会产生5-6毫伏的电压,而人类想入非非之时,大脑则会产生0.2-1毫伏的电压。诸如兴奋、紧张、昏迷、抑郁等情绪,则会影响大脑电信号的能量。按照简单的逻辑,脑电波技术最根本的思路就是採集人类思考时产生的电信号,利用大数据技术找出其规律性,从而进一步翻译成机器可识别的信号。
描述脑电波的活动过程可能简单,字数也不多,但每一个环节其实都会衍生出大量的尖端技术。换句话说,每一个环节都需要强大的科技做支撑,在这方面但凡有任何突破,于人类而言都是难以言表的美丽画面。
但脑电波的研究依旧尴尬,这源于人类对大脑的无知。大脑藏在厚厚头盖骨之下,能释放出的信号非常有限。相比于心脏、四肢这些器官活动所释放出的信号,有数量级上的差距,这也注定了可穿戴设备在採集脑电波信号方面的“无能”。而信号又恰恰是脑电波技术套用的根本,要改变目前现状或许有两条路可走:一个是提高可穿戴设备的採集能力;另一个是等着人脑发展,释放出更多更强的电波信号。
目前看来,两条路都不容易走。

2“人机互动”方式有待革命

我们已搞明白了脑电波的基本原理,在一些先进的科技展览上和前沿科技公司的实验室里,也时常会出现一些让人兴奋的实验产品。比如德国慕尼黑理工大学及柏林理工大学科研人员研製出的一个连线脑电波仪器的装置,已能让人凭着大脑意志去控制飞机。
科技的每一次进步固然都是伟大的,但如今脑电波技术仍处于探索阶段,充满失败、嘲笑和尴尬。唯一幸运的是,它赶上了一个媒体发达的时代,才有机会把自己的雏形提前展露出来。
脑电波的研究逻辑中,第一个步骤就是收集电信号,这需要複杂的设备和运算逻辑。
目前,一些硅谷的创业公司已经把庞大的脑电波监测设备缩减到一个头戴式耳机的大小。这种进步同PC电脑的发展有异曲同工之妙。而当运算逻辑足够成熟时,脑电波技术应该能在临床上进行脑部疾病的探索,到了那个时代,脑出血可能就跟现在的咳嗽一样,喝点药就能在一个下午的时间内痊癒了。
而一旦人类对自己的大脑有了更深入了解,就会自行创造出有利于生命存活的环境。事实上,美国波士顿某大学实验室内,科学家已经开始利用“脑电波技术+可穿戴设备”,帮助患者降低心理压力、让心脏跳动变慢,等等。更让人兴奋的是,脑电波技术产生的电流仅仅是安全电流的1%。
另外,脑电波信号收集最高级的阶段应该是“读心术”的出现。事实上,警察们已经利用相关技术来迫使犯罪嫌疑人招供。试想一下,当大数据完全破解了由人类自身发出的电信号之时,可能世界上就不会再需要有“律师”这个行业了。
在脑电波研究逻辑中的第二部分,应该就是一场“人机互动”方式的大革命了。比如声控、触摸、按键等。《阿凡达》中的桥段其实是这个逻辑的高级套用。最新实验设计中,可穿戴设备採集的脑电波能够被转化成电脑信号,进行简单的数据运算,再通过Wifi传递给消费电子设备,从而完成各种动作……如果非要给这些实验起一个拉风的名字,它应该就是“意念控制”。
随着消费类电子技术的发展,家庭中的设备越来越多,消费者正开始讨厌一切都要由双手完成的情景,于是,“Siri语音”控制被看成是下一场人机互动革命。至此,脑电波的未来套用就不只是理论上的革命了。

3只能套用于特殊领域?

脑电波技术还有另一种尴尬,其注定只能套用于特殊领域,比如医学、审判、航天等。一些可穿戴设备商鼓吹“脑电波改变人类互动方式”的论调目前来看,还显得有点滑稽。首先,人脑信号非常微弱,依託“意念”去完成较複杂的任务还很难,现在的技术能做到让玩具悬浮或者调节手机音量已然很极限了。
还有,日常生活中,消费者是否真得有必要用“意念”去做这些事情?事实上,在全部的“意念控制”实验中,有一个共同的事实就是要求实验者需要“完全地专注”,甚至“心无杂念地完成脑电波信号的释放”。比如开门这样一些简单动作,交给手指和按键可能“不是什幺事儿”,但交给意念控制时,整个过程就需要巨大的能量消耗。人们虽然讨厌用双手完成全部的事情,但真正面临事件,人类的天性或许仍会趋向于用最简单、能量消耗最低的方式去完成—手机的触控萤幕比按键更容易操作,于是风靡了;但语音控制太複杂,且对嗓子的压力太大,所以至今只能不温不火。所以意念控制这种“高级”互动动作,普及难度注定会更大。
总的来说,脑电波技术的研究代表着人类对自己大脑巨大的好奇心,这种好奇心可能会让人类再深层次地“进化1000年”。但从目前的成果来看,脑电波的研究方向最好还是集中于医学临床、测谎等专业领域为好。

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