给霍金们翻译脑电波

日期:2009-10-15 10:20:35    阅读:1977

iBrain能将纯粹的思维转化为计算机指令或语言,哪怕只是轻轻一眨眼,也可心领神会,就好比是人类“肚子里的蛔虫”一般。用iBrain之父菲利普·洛的话来说,只需点头、摇头或是轻轻一眨眼,计算机便可代为“收发邮件、开关电灯,甚至能与客人进行一场言之有物的对话”。

  霍金成为iBrain实验目标

  在人脑与电脑之间建立起某种程度的“默契”,是神经学家一直以来孜孜以求的目标。被运动神经元疾病宣判“终身监禁”的霍金是一个理想的实验对象,也是一个重要的实验目标。

  当洛博士第一次遇到霍金时,他就询问这位声名显赫的葛雷克氏症患者是否愿意测试自己的新产品?在洛期待的眼神中,霍金用他身上唯一能动的面颊肌肉控制他配戴的红外眼镜回复了两个字:“现在(Right now)”。

  现年70岁的霍金所患的肌肉萎缩性侧索硬化症(亦称葛雷克氏症)越来越严重,已经到了发送一条简单信息都需要好几分钟的程度。他所配戴的那副眼镜被称为“面颊开关”,从80年代开始就成为了霍金最主要的对外交流工具。“面颊开关”利用了霍金现在唯一能动的一块面颊肌肉,但是医生也不能保证这块肌肉还能工作多久。因此,为霍金找到一种新的交流方法就成了当务之急。

  iBrain可以“读懂”脑电波活动

  iBrain是作为首款头戴式脑电图扫描设备被设计出来的,它可以对人的脑电波变化进行单极监测。iBrain由一条简单的织物头带包裹着一个微小的监测电极组成,整套装置的重量比一包香烟都轻。

  通过一种由洛博士设计的算法,iBrain可以“读懂”脑电波活动,并且将脑电波翻译成信息,无线传送到电脑上。洛博士指出,无论配戴者在什么地方做什么事情,iBrain都可以很好地收集其脑电波变化数据,因此iBrain也被认为是传统脑电波监测装置的优秀替代品。

  在测试中,霍金被要求“想象他正在用右手捏一个球”,当然他是无法真正移动右手的,但是他大脑中的运动皮质区仍然会发出“移动右手”的指令并且产生脑电波。iBrain会监测到这个电波并且利用内置算法把霍金的想法转化成信号,在显示器中显示出波动的图像,然后把脑电波与动作配对,将结果储存成一个超级庞大的脑电波数据库,从而解读出霍金究竟在想什么。

  iBrain的诞生为霍金们打开一扇窗

  尽管iBrain被公众所知主要是由于霍金的参与,但洛博士说这项科技是为所有人研发的。iBrain带来的“意识地图”概念让它并不会仅局限于作为交流增强工具使用。事实上,iBrain的应用范围非常广,洛博士甚至为此拒绝了许多风投机构的原始投资计划。洛博士说:“我知道一旦那些机构开始资助我们,他们就会要求我们专注于某一类研究,比如监控睡眠时的呼吸骤停之类的医学问题。”因此,现在iBrain的研发都是由洛博士本人出资进行的。

  目前iBrain已经开始被用来监测自闭症、抑郁症和呼吸骤停等,并且还被创造性地应用于药物测试的脑波分析。由于这种设备的便携性,未来的药物测试中患者就不必进行住院观察,病人可以随时随地用iBrain记录下自己的脑电波图像数据,然后将数据交由研究人员进行分析,从而了解药物的效果和副作用。美国军方也对iBrain表示出了不小的兴趣,他们希望可以用这种设备来帮助监测和治疗患创伤后应激症和创伤后脑损伤的士兵。

  现在Neurovigil的团队正在积极研发第二代iBrain ,目前已经完成了35%。据洛博士说,iBrain 2将会更轻便,拥有更长的电池寿命,还可以同时监测配戴者的心率。而iBrain 3的开发也提上了日程,第三代iBrain将会是首款面向公众发售的产品,加入心电图监测功能,并且可以与iPhone和安卓手机进行无线连接,其售价将会在100美元左右。

  对于像霍金这样患有相关疾病或是无法通过正常方式与外界沟通的病人来说,iBrain的诞生无疑为他们打开了另一扇窗,他们不必再承受无法交流的痛苦。毫无疑问,这项技术有着巨大的应用前景,更会是医疗科技史上的一大突破。
 

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