數(shù)字技術邁出關鍵性一步 入侵腦細胞

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

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

　　很久以來，人們認為情感是一個跟科學無關的詞。科學家、心理醫(yī)生和病人都喜歡談論“情感”這個詞，但并沒有工具可以感知、測量、響應來自情感方面的信息。但如今，數(shù)字技術終于邁出了關鍵性的一步，在一定程度上實現(xiàn)了大腦中的情感和機器之間的雙向溝通。

　　探測思想

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

　　Beverly Woolf是一位研究電腦科學的教授。她認為這種電腦助教可以幫助老師了解學生們真實的學習狀況。“如果改善了電腦的社會智力，學生就會在電腦前表現(xiàn)出跟人打交道時一樣的反應方式。傳感器可以讓電腦辨別出誰是專心的學生，誰已經(jīng)處于厭倦狀態(tài)。通過這些線索，電腦可以提供個性化的教學。” Woolf說。

　　傳感器中包括一個觀察面部表情的照相機。伍爾夫認為，學生面部某些特定的表情，比如頭部如何傾斜，是衡量學生對自己正在做的事情的興趣濃度的重要指標。在學生的椅子上，還有一個動作感應器來捕捉動作，用來觀察學生是煩躁還是安靜。同樣，在電腦鼠標上有一個壓力感應裝置，可以分辨用戶點擊鼠標的力度。因為當用戶對一個在線任務感到沮喪的時候，他們通常會對鼠標施加更多的力度。此外，學生還佩帶了一個皮膚無線導電腕帶，可以測量出學生的活躍程度。研究表明一定程度的活躍可以帶來更專注、更有意義的效果。

　　但不是所有的相關研究都專注于教育領域。其他的一些公司則想到了把相關技術應用到醫(yī)療領域，來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聲電話。

　　用大腦控制機器

　　一個特殊的應用發(fā)生在游戲領域。在傳統(tǒng)游戲環(huán)境中，玩家需要通過鍵盤或手持控制器來操縱游戲。美國舊金山的Emotiv公司，卻為玩家開發(fā)出一種名叫“Epoc”的頭戴式耳機。由于耳機中安裝了相關傳感器和計算機軟件，因此能夠捕捉玩家的面部表情，并收集大腦中的電流信號。軟件通過對這些信號進行分析，發(fā)送到游戲機或者PC終端的接收裝置中，因此使得我們使用想法和感情來玩游戲成為可能。

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

　　無獨有偶，就在今年一月份，美國杜克大學(Duke University)醫(yī)學博士Miguel Nicolelis也對外宣稱他的研究團隊已經(jīng)邁出了大腦與機器交流的關鍵性的第一步。

　　這個研究團隊在美國北卡羅來納州做出了一個實驗演示，讓一只體重5.5公斤的母猴通過大腦意念，指揮遠在日本的一個90公斤重的機器人在跑步機上走動。研究人員將電極植入猴子的大腦后，讓它站在踏車上跑步行進，收集它的運動形態(tài)與大腦訊號，將這些數(shù)據(jù)輸入計算機，再通過高速網(wǎng)絡鏈接傳給一個遠在京都的機器人，結果兩者的步伐完全一致。

　　“健腦”運動

　　既然數(shù)字技術已經(jīng)使得電腦和人腦之間的雙向溝通成為了可能。那么，有沒有可能通過數(shù)字技術，來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，通過電腦軟件來給大腦做健身運動，可以有效地預防癡呆癥等大腦疾病的發(fā)生。市場上目前這一類的大腦運動軟件包括任天堂的"Brain Age"以及Allen Institute公司的“腦部健康計劃”。主要經(jīng)營醫(yī)療健康的財富500強公司之一的胡馬納(Humana)也正在向其醫(yī)療保險成員以折扣價提供一系列鍛煉腦力的軟件，并在計算機商店和社區(qū)學院開設“鍛煉腦力的軟件園地”。來自市場咨詢公司Sharpbrains的報告顯示，從2005年到2007年，生產這種產品的市場已經(jīng)增長了一倍，達到了2.25億美元。