书名: 湛庐出品：对话最伟大的头脑（13册装）（一场智识的探险，一次思想的旅程！最深刻的思想，最前沿的理论，最简单的方式，理查德·道金斯、史蒂芬·平克、贾雷德·戴蒙德、凯文·凯利、克莱·舍基等上百位“科学明星”亲笔撰文）

作者: 约翰·布罗克曼

书号: Amazon.com

格式: pdf-epub-mobi-txt-azw3

出版: 浙江人民出版社

出版日期: 12月 2020

大小: 49.00MB

语言: 中文

2006年，我从约翰·霍普金斯大学回到清华大学，被分到一间地下室作为实验室。我和同学们在地下室里做了一个实验（见图8-6）：两名学生戴着脑电帽，他们能够通过自己大脑主动的想象来控制两只SONY机器狗——一只来自清华大学，一只来自北京大学。2006年德国世界杯期间，两所大学正在进行一场脑电控制的机器人足球赛。我们设计的足球赛规则很简单，球员只有两只机器狗，足球放在门前，守门员机器狗挡着它，不让对方的机器狗碰到足球，如果对方的机器狗躲过守门员，把足球推进了球门，就算得分赢球。两名学生控制得很好。这场简单的足球赛背后应用的是当时最先进的脑机接口技术。这是工程技术的杰作，用到了脑电采集技术，用到了机器学习方法来识别想象运动的方向，用到了蓝牙无线通信来传输控制命令。其背后的工作原理与大脑运动皮层的脑电活动有关，当你动右手的时候，左边的大脑运动区会有脑电活动变化；当你动左手的时候，右边的大脑运动区会有脑电活动变化。想象自己动左右手的时候，也有类似的脑电变化。我们把脑电记录下来，用机器学习的方法识别脑电活动的变化，就会知道你是想控制小狗往左、往右，还是前进。因为头皮脑电信号很弱，所以只能识别出往左、往右、往前三种控制命令。

2014年世界杯期间，《脑机穿越》（Beyond Boundaries ） (15) 的作者，出生在巴西的美国科学家米格尔·尼科莱利斯（Miguel A. Nicolelis）应巴西世界杯组委会的邀请，负责设计世界杯开球的新方法。他的实验室研究过猴子运动皮层的神经细胞如何控制机械手，因此可能会用脑机接口去控制开球。但尼科莱利斯没有用猴子去开球，而是请了一位高位截瘫的小伙子，让他戴上一个与我们2006年做的实验中一样的脑电帽，这次不是用来控制机器狗，而是控制他自己的机械假肢——大脑发出踢球的信号，通过脑机接口让机械假肢来完成动作。世界杯开幕式上，这次开球只有5秒钟，一闪而过，很多人甚至没有注意到，但意义重大。尼科莱利斯曾经给猴子植入电极脑机接口，后来又采用了和我们类似的无创脑机接口解决方案。现在米格尔·尼科莱利斯在做什么？他基于这个脑机接口方案，启动了一个“重新行走”的计划，帮助高位截瘫的患者进行下肢康复（见图8-7）。其背后的神经机制是主动康复，让机械下肢真的动起来，给患者腿脚落地的触感，这样反复刺激可以加速截瘫位置的神经再生和修复。