盯著屏幕上的字母幾秒鐘，不用動(dòng)手就能打字；坐在輪椅上想象自己要前進(jìn)，輪椅就能開動(dòng)向前走；集中注意力盯著跑道上的小車，小車就能在軌道上跑起來……這些科幻片里的“神奇現(xiàn)象”，一旦有了“腦機(jī)接口”就可能變成現(xiàn)實(shí)。

腦機(jī)接口是神經(jīng)科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科交叉產(chǎn)生的一項(xiàng)很有意義的創(chuàng)新性研究，在醫(yī)療康復(fù)、養(yǎng)老助殘、軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。近日在北京舉辦的“2017世界機(jī)器人大賽”上，“BCI腦控機(jī)器人”賽事格外引人矚目，10支科研團(tuán)隊(duì)展示著國際領(lǐng)先的新成果。

視覺聯(lián)通腦信號(hào)輸出想法

在清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室展臺(tái)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作人員幫助記者戴上了有9個(gè)電極接口的腦機(jī)接口頭套，工作人員用注射器在接口處涂上導(dǎo)電膠，使電極能與頭皮緊密相連，保證腦信號(hào)讀取準(zhǔn)確。當(dāng)每一個(gè)電極連接成功時(shí)，操作系統(tǒng)屏幕上對(duì)應(yīng)的信號(hào)點(diǎn)位就會(huì)持續(xù)閃爍。接著，工作人員打開模擬鍵盤屏幕，記者盯住鍵盤上的字母D幾秒鐘，字母就出現(xiàn)在屏幕上。

“動(dòng)態(tài)窗穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦機(jī)接口系統(tǒng)”是該實(shí)驗(yàn)室的最新成果之一。“9個(gè)電極全部與大腦枕區(qū)相連，因?yàn)榇竽X枕區(qū)主要控制的是視系統(tǒng)。使用者將注意力集中在屏幕中的模擬鍵盤上，系統(tǒng)就可以將其腦信號(hào)翻譯成對(duì)應(yīng)文字，無創(chuàng)傷、不用訓(xùn)練，而且還可以跟微信等外部軟件系統(tǒng)相連。”研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)工程實(shí)驗(yàn)室博士生梁栗炎告訴記者，這一技術(shù)最直接的應(yīng)用就是漸凍人，未來，該技術(shù)在醫(yī)療康復(fù)、系統(tǒng)導(dǎo)航、游戲等方面都有廣泛的應(yīng)用前景。

在天津大學(xué)神經(jīng)工程與康復(fù)實(shí)驗(yàn)室展臺(tái)，記者同樣戴上頭套涂上導(dǎo)電膠，這次接通的是16個(gè)電極。屏幕上有很多閃光的小飛機(jī)，緊盯著其中一個(gè)幾秒鐘，小飛機(jī)就爆炸了。實(shí)驗(yàn)室成員肖曉琳道出其中奧秘：小飛機(jī)的閃光會(huì)刺激使用者的視覺系統(tǒng)，信號(hào)反饋給大腦，通過外界刺激大腦電波變化實(shí)現(xiàn)對(duì)外控制。

肖曉琳邊說邊點(diǎn)開另一個(gè)系統(tǒng)，屏幕上出現(xiàn)了模擬賽車，記者可以用“想象”來控制賽車的前進(jìn)方向，當(dāng)記者停止想象“放空”的時(shí)候，賽車也“迷茫”起來，有時(shí)直行有時(shí)拐彎。肖曉琳告訴記者，通過“想象”實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)有個(gè)磨合的過程，機(jī)器需要適應(yīng)使用者“想象”時(shí)候的腦電波。但這一技術(shù)相較于打飛機(jī)的視覺信號(hào)刺激，更能調(diào)動(dòng)使用者的主動(dòng)性，促進(jìn)康復(fù)。