4步揭秘脑机“读心术”
脑机接口技术,有点像科幻电影里的“读心术”,到底是如何实现的?
马三光举了个例子,人类要做一个举手的动作,首先大脑发出指令,然后信号通过神经系统传递到手部,健康人的手部接收到信号后,肌肉就会做出“抬手”的动作。
中风患者之所以出现偏瘫,并非肢体出现了问题,而是因为大脑运动功能控制区域的神经元受损,导致原有“决策—执行”体系出现问题,从而失去了对患病侧肢体的有效控制。
脑机接口技术,就是在“决策—执行”过程中修建一条“高速公路”,让信号可以自由传输。这背后是大脑、穿戴设备和算法配合起来的一次精密协作。
信号采集:大脑作出决定时,神经元会释放微弱的电信号,脑机接口设备通过电极捕捉这些信号。
信号处理:大脑信号如同嘈杂环境中的对话,需经过滤波降噪,剔除眨眼、肌肉运动等干扰,再通过算法提取“运动想象”对应的特征波形。
意图解码:AI算法将处理后的信号“翻译”为机器指令,例如“向左转”“抓取物体”。
设备响应:指令传输到穿戴的设备,实现机械臂运动、轮椅转向等操作。
尽管目前市面上有各式各样的非侵入式脑机接口产品,但底层逻辑是一样的。
未来脑机世界:通过“数字神经”
与他人共享感官体验
从目前来看,脑机接口技术在医疗、复健等领域最先落地,并且市场规模正在快速变大。在工业领域,嵌有脑电模块的智能安全帽可实时监测工人疲劳度与注意力,一旦检测到分神立即预警,这一类产品已经在隧道、矿山等高危场景投入使用。
医疗康复是脑机接口的“刚需场景”,游戏、文旅等消费领域,则是其想象力的“试验田”。在WAIC世界人工智能大会的展台上,观众可以通过脑电头环“意念”操控抓娃娃机,甚至用“注意力强度”调节VR游戏中的场景难度。
游客佩戴脑电设备后,当注意力集中在某件文物上时,耳机自动播放讲解,如果对展品兴趣降低,系统则切换至互动问答模式。此外,脑机接口还可与AR/VR结合,让游客在“意念”驱动下“穿越”历史场景,与虚拟人物对话,实现“身临其境”的体验。
我们可以大胆想象,未来,游戏将不再依赖手柄,而是通过脑电反馈实现“所想即所得”。
用意念控制家电、驾驶汽车,甚至通过“数字神经”与他人共享感官体验,都不是没有可能。