德国研究人员日前表示,他们有望在五年内开发出一种新型计算机键盘,这种键盘能将来自脑波信号的电子脉冲转化成字母和词汇。从短期讲,这项技术将令来自德国弗劳恩霍弗研究所和柏林查里蒂大学医院的开发者实时观察大脑功能。而从长远角度看,这种大脑电脑连接界面也许能取代电子游戏的操纵杆,或充当聋哑人等残疾人的沟通工具。
参与该项目开发的弗劳恩霍弗研究所教授克劳斯-罗伯特·穆勒表示:“我们希望开发出一种类似棒球帽的特殊帽子,帽子上安装的电极能测量用户的脑波。一旦用户带上帽子,并具备将这些电极连接到电脑上的无线连接器,那么他们就能播放电子游戏。”
穆勒表示,这一计划将要求电极技术取得进一步发展,从而能让微型金属传感器在不与皮肤接触的情况下,接收脑波活动发出的电子信息。目前,穆勒及其同事仍在某种程度上受到常规电极帽的限制,这种电极帽看上去与游泳帽无异,只不过上面嵌入了64或128个接触点(脑波探测电极)及同电脑连接的电线网。在电极帽完全适合用户头部结构之前,每个嵌入电极帽上的电极必须涂上具有传导性的胶水,这一过程需要30分钟至一个时。
该技术包括一套特殊软件。一旦用户戴上电极帽,他们必须调整电脑,以便于各自的脑波相符。其它一些研究项目在最终确认各种数据之前,可能要求用户花100个小时戴着电极帽操作数据,而弗劳恩霍弗研究所的系统则仅仅需要5分钟。奥地利格拉茨工业大学人脑电脑连接界面研究人员罗伯特·里布说:“柏林开发小组的研究重点放在学习这一模式的电脑上。”里布所在的研究小组正在开发一种基于大脑信号推动用户在虚拟环境活动的机器。
在同弗劳恩霍弗研究所开发的系统数据“校准”期间,用户头脑中想象着移动左手或右手。通过电极接收的信号在一种特殊书写的电脑程序中进行处理,该程序会把与移动物体无关的信号从思想中过滤出去,同时追踪负责想象活动的大脑活动。一旦用户同电脑实现同步,他便能够通过想象移动手脚,或是旋转物体以触发显示器上的行动。
开发小组成员本杰明·布兰科茨博士说:“大脑皮层有一处在左手传达想象时异常活跃的特殊区域,和一处在右手传达想象时异常活跃的另一特殊区域。这些智力活动会受到用户大脑活动模式的区别对待,因此可用于进行人脑电脑连接界面控制。”其它的电脑显示屏则呈现出表明大脑活动的各种数据,研究小组需要对上述数据进行密切监控。
研究人员的目标是捕捉、显示为数众多的心理测量数据,例如揭示认知工作量、注意力、压力和失眠的数据。研究人员表示,这项研究工作可能会让他们对大脑功能以及大脑如何通过想象控制屏幕活动有深入的了解。