人體大腦和部分脊柱的核磁共振(MRI)圖像　　

近日，科學家取得了首個遠程人對人大腦對接的成功。研究者拉杰什·饒(Rajesh Rao)將一個大腦信號傳送到了網(wǎng)絡(luò)上，并通過該信號控制了其同事安德烈·斯特科(Andrea Stocco)的手臂移動——后者一直坐在一路之隔的華盛頓大學校園中。

以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，利用某個人的大腦來指導另一個人的身體，是一個非常了不起的突破。不過，其他一些意識控制的想法已經(jīng)成為現(xiàn)實，特別是在人機界面(HMIs)的領(lǐng)域。以下就是幾個人類大腦已經(jīng)能實現(xiàn)的例子。

作曲和彈奏音樂

沒錯，音樂作曲總是出現(xiàn)在我們的腦海中。不過現(xiàn)在，音樂家們可能不再需要借助活頁樂譜，或者彈奏樂器了，他們可以直接利用思維來創(chuàng)造音樂。

頭戴式腦電圖(EEG)裝置可以記錄大腦工作時產(chǎn)生的電信號，并無線連接至電腦。佩戴者還可以訓練自己的思維，使腦電波信號與特殊的任務聯(lián)系起來。

例如，當你在想著按下電腦屏幕上某個按鍵的時候，就會產(chǎn)生一個腦電波模式，電腦程序會識別這種模式并與按鍵的任務結(jié)合起來。在創(chuàng)作音樂時，類似的想法會與音符和聲音聯(lián)系起來，創(chuàng)造出一種直接來自大腦的音樂思維語言。這種語言建立之后，用戶可以簡單地用思維把樂譜變成現(xiàn)實，并在電腦上演奏出來。

如果想要了解更多有關(guān)意識創(chuàng)作音樂，以及其他形式藝術(shù)的例子，可以在密歇根大學的網(wǎng)站上搜索“MiND ensemble”(神經(jīng)元維度上的音樂)。

屏蔽手機來電

神經(jīng)科學家、前軟件工程師魯杰羅·斯科爾奇奧尼(Ruggero Scorcioni)開發(fā)了一個名為“Good Times”的應用程序，能夠通過感知用戶腦電波的活動來過濾手機來電。今年早些時候，斯科爾奇奧尼贏得了AT&T(美國電話電報公司)手機應用程序編程馬拉松活動的獎金。這一iOS應用采用了一款可愛的Necomimi貓耳頭箍。這是一種可以讀取腦電波活動的頭箍，能夠監(jiān)測大腦的活動。如果用戶的大腦正忙于其他任務，那它就會將手機來電轉(zhuǎn)移到語音信箱; 如果用戶大腦處于可接收信息的狀態(tài)，該應用就會接通來電。

有了3萬美元的編程馬拉松獎金，斯科爾奇奧尼正著手對其原型機進行微調(diào)。他將此視為人類大腦能直接控制移動設(shè)備及個人環(huán)境的第一步。或許將來的某一天，這個應用程序能具有更多大腦驅(qū)動、不需要進行輸入的移動設(shè)備功能，如“Good Tunes”的概念。Good Tunes可以根據(jù)佩戴者的腦電波信號來選擇最契合的音樂，最大可能地滿足個人的喜好。

創(chuàng)造三維物體

有沒有可能想到什么東西就把它做出來呢?或許現(xiàn)在還達不到那個程度。不過，一家智利公司已經(jīng)宣稱，第一個單純依靠思維創(chuàng)造出來的物品已經(jīng)出現(xiàn)了——同時出現(xiàn)的還有最新的、功能越來越強大的3D打印機。2012年1月，位于智利圣地亞哥的Thinker Thing公司的首席技術(shù)官喬治·拉斯科沃斯基(George Laskowsky)實現(xiàn)了這一突破。

Thinker Thing公司的系統(tǒng)采用了Emotiv EPOC腦電波頭箍來繪制佩戴者的腦電波，之后該公司自己開發(fā)的軟件“Emotional Evolutionary Design”(情感進化設(shè)計)在電腦屏幕上將“組建模塊”的形狀顯示出來。

從一個基本的圖形開始，這些形狀不斷變化和“進化”，而用戶對每個變化所產(chǎn)生的正面和負面情緒都會被頭箍監(jiān)測到。軟件對大腦的反饋進行分析，接受度更高的形狀和變化會被保留下來，并依此擴展;而令人厭煩的形狀變化則會被拋棄。這一過程不斷重復，直到遵循設(shè)計者思維的物品最終成型，并制作出來。

Thinker Thing公司的“怪物夢想家”(Monster Dreamer)項目為學齡兒童提供了發(fā)揮想象力的機會。他們可以借助軟件將夢想中的怪物在幾分鐘之內(nèi)制造出來。

駕駛輪椅及汽車

對殘疾人來說，運用意識來移動交通工具將是改變?nèi)松囊淮笸黄?。科學家為此在輪椅及其他設(shè)備上進行了多年的研究，并為那些失去身體控制能力，但又思維清晰的人們帶來了福音。

2009年，日本豐田公司和RIKEN實驗室的科學家發(fā)布了一款思維控制的輪椅。該輪椅采用了能感受腦電波活動的頭箍，并能將腦電波信號在125千分之一秒內(nèi)轉(zhuǎn)換成方向命令，準確率高達95%。

在位于瑞士洛桑的聯(lián)邦技術(shù)研究所，科學家加入了“共享控制”的概念。他們研制的輪椅軟件能夠分析周圍混亂的環(huán)境，并將獲得的信息與駕駛者的大腦命令結(jié)合起來，從而避免與途中的物體發(fā)生相撞。這一系統(tǒng)還簡化了操作，因為用戶不需要一直不斷地命令輪椅改變方向。該軟件只需要處理一個單向命令，并自動重復，直到成功地完成導航。

德國柏林自由大學的工程師已經(jīng)嘗試將這一概念用在公路上，研制能夠由駕駛者部分思維控制的汽車。研究團隊采用了一輛能自動行駛的大眾帕薩特——無人駕駛車輛的新類型之一——并在上面裝上了一套電腦和軟件系統(tǒng)，與Emotiv公司的商用腦電波掃描頭箍一起使用。

駕駛者首先要接受訓練，通過操控屏幕上的虛擬多維數(shù)據(jù)集來產(chǎn)生可是別的思維命令，如“向左轉(zhuǎn)”等。車上的電腦會分析每次駕駛者思考時的腦電波信號，并將其轉(zhuǎn)化為車輛本身可以識別的命令。

研究團隊在其網(wǎng)站上聲明，這一名為“Brain Driver”的應用程序還不能適用于公路上，“但長期來看，諸如此類的人機界面在與自動駕駛汽車的結(jié)合中具有很大的潛力。例如，當你在十字路口時只需要決定往哪走，自動駕駛汽車就可以一直載你回家。”

“仿生”肢體

在某些情況下，人機界面正逐漸成為人體的一部分。一款新的義肢甚至提供了類似自然肢體的“觸覺”。它能將使用者的神經(jīng)系統(tǒng)與殘缺肢體上的神經(jīng)元聯(lián)系起來，向大腦發(fā)送感覺信號，產(chǎn)生類似“觸覺”的體驗，使用者由此也可以不單單借助視覺來進行操作。許多平常人輕而易舉就能完成的動作，如從購物袋中取出不同的物品等，用義肢就很難實現(xiàn)，這一技術(shù)的出現(xiàn)使安裝義肢的人也能完成類似的任務。

凱斯西儲大學的研究者與美國國防部高級研究計劃局(DARPA)合作研發(fā)了這種義肢，并在2013年5月公之于眾。DARPA在先進義肢的研制中處于領(lǐng)先地位，部分原因是自2000年開始，已經(jīng)有超過2000名美軍服役人員經(jīng)歷過截肢手術(shù)。

另一款由DARPA支持研制的義肢采用了相反的思路，即通過一種名為“靶向肌肉神經(jīng)再支配”的技術(shù)對大腦到手臂的信號進行高效傳輸。這一過程將被截肢體上的神經(jīng)重新連接，使大腦能夠?qū)αx肢做更多自然的控制——有些甚至能做到不可思議的動作。經(jīng)過訓練，安裝這種義肢的人可以通過思維控制手臂，完成喝咖啡、彈網(wǎng)球等動作。專家稱，在某些情況下，義肢已經(jīng)可以發(fā)揮比重傷肢體更多的功能。