在過去的30年里,科學(xué)家一直在開發(fā)一種被稱為BCI(Brain Computer Interface)的人機(jī)交流界面,這是一種試圖連接人腦和機(jī)器的技術(shù),被認(rèn)為在未來有不可限量的應(yīng)用價值。在這種技術(shù)的幫助下,只要人的大腦能夠思維,哪怕他們無法動彈或不能說話,意念也能幫助他們交流信息,發(fā)出指令和控制機(jī)器。現(xiàn)在,隨著研究的不斷深入,這種技術(shù)的應(yīng)用前景已經(jīng)日益顯現(xiàn)。
目前,全世界有很多癱瘓病人處于“閉鎖綜合征”的狀態(tài)中,即他們完全失去了自理和交流能力,肌肉萎縮、口不能言,甚至可能連眨眼這樣簡單的事都做不了。現(xiàn)在,BCI技術(shù)為這些病人帶來了希望。利用BCI技術(shù),微電極能采集病人大腦中的電信號,機(jī)器則嘗試識別這些電信號的含意,語音合成器則將病人內(nèi)心的語言轉(zhuǎn)變成語音。
科學(xué)家們在一位癲癇病志愿者的腦部植入了一種名為“微皮層腦電圖”的裝置,它們被分別植入大腦中控制面部運動和語言理解的區(qū)域。研究人員讓志愿者反復(fù)誦讀一些詞語,如冷、熱、是、否、餓、渴等,電腦同時將志愿者的腦信號顯示在屏幕上?茖W(xué)家們相信,這些腦信號的不同特征與志愿者讀出的詞匯是有聯(lián)系的,解讀這些信號便能將病人內(nèi)心想說的話語“翻譯”出來。實驗的結(jié)果證明這個想法是可行的,盡管科學(xué)家們目前的解讀正確率只有28%—48%,但已高于完全沒有根據(jù)的猜測。研究人員認(rèn)為,隨著電極數(shù)量的增加,“翻譯”的準(zhǔn)確率可提高到90%。
現(xiàn)在,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),神經(jīng)細(xì)胞還能控制電腦屏幕上的圖片。科學(xué)家們要求一些接入了BCI神經(jīng)電極的癲癇病志愿者觀看電腦屏幕上重疊的圖片,然后用意念將其中的一幅凸顯出來,同時讓另一幅從幕上消失。他們發(fā)現(xiàn),只要志愿者將注意力集中在相應(yīng)的圖片,他們就能做到這一點。這件事讓志愿者們產(chǎn)生了濃厚的興趣,他們很快便能嫻熟控制屏幕上的圖片了。一旦病人學(xué)會了嫻熟地運用自己的神經(jīng)細(xì)胞。他們接下來便可以控制屏幕上的光標(biāo)了?茖W(xué)家們相信,BCI技術(shù)將最終成為殘障人士的好幫手。在未來,這些人不僅能利用BCI技術(shù)操作電腦,還能用它控制代步裝置和仿生手臂等。
而且,BCI技術(shù)會將測謊術(shù)帶入一個全新的階段,F(xiàn)今的測謊儀測是人的心跳、呼吸、血壓等由心理狀態(tài)引發(fā)的生理反應(yīng)。由此推斷被測者是否在說謊,但BCI測謊要捕捉的是被測者代表謊言的大腦波形,這種波形被科學(xué)家命名為“P300”?茖W(xué)家們通過分析P300波形的強(qiáng)弱,可判斷出被測者是否說謊。
BCI技術(shù)是一項正在發(fā)展的技術(shù),它將為人類的未來帶來什么。人們正在拭目以待。
(摘自《百科知識》2011年第6期)
12.下列有關(guān)“BCI技術(shù)”的說法,不正確的一項是 ( )
A.BCI技術(shù)是一種試圖連接人腦和機(jī)器的技術(shù),它的應(yīng)用前景已日益顯現(xiàn)。
B.利用BCI技術(shù),將可解讀處于“閉鎖綜合癥”狀態(tài)的病人內(nèi)心想說的話。
C.BCI技術(shù)將幫助殘障人士用意念 操作電腦、控制代步裝置和仿生手手臂等。
D.BCI技術(shù)通過直接測量人的思想,進(jìn)行分析比較,判斷被測者是否說謊。
13.下列對文章內(nèi)容的理解和推斷,正確的一項是 ( )
A.BCI技術(shù)是一種新的人機(jī)交流界面,其主要任務(wù)是利用思維腦電信號實現(xiàn)人腦與計算機(jī)或其它外部機(jī)電設(shè)備的交流和控制。
B.科學(xué)家們通過微電極采集病人大腦中的電信號,并只別出含義,盡管目前解讀的正確率不高,但已可讀懂病人內(nèi)心的語言。
C.在BCI技術(shù)的幫助下,人們可熟練地運用自己的神經(jīng)細(xì)胞去控制屏幕上的光標(biāo),進(jìn)而控制屏幕上的圖片,實現(xiàn)與他人交流。
D.BCI技術(shù)是一項正在發(fā)展的技術(shù),正逐步應(yīng)用于實際事務(wù)中,雖有許多需要解決的問題,但其必將不斷完善,造福于人類。
14.在腦部植入“微皮層腦電圖”裝置,是一項怎樣的工作?它給你未來可能從事這一項工作以怎樣的啟示?
參考答案:
12.D/“通過直接測量人的思想”錯,文章中說“BCI測謊要捕捉的是被測者代表謊言的大腦波形”,并非“思想”。
13.A/B.“但已可讀懂病人內(nèi)心的語言”錯,文中并未提到“已可讀懂”;C.“運用自己的神經(jīng)細(xì)胞去控制屏幕上的光標(biāo),進(jìn)而控制屏幕上的圖片”顛倒了順序。D.“正運步應(yīng)用于實際事務(wù)中”錯,根據(jù)文意,暫時還在研究階段,并未應(yīng)用于實際事務(wù)中。
14.科學(xué)實驗方面的工作。(1分)/啟示要點:①科學(xué)需要實驗,包括一定的科學(xué)手段和裝置;②利用科學(xué)手段和裝置可以獲得一定的科學(xué)實驗結(jié)果;③科學(xué)實驗結(jié)果或能證明實驗前猜想的可行性。(5分)