用意念开飞机这事儿究竟是怎么实现的？ _小知识

在美国西雅图一个晴朗的下午，天空中只漂浮着几块散云，微风习习，霍尼韦尔航空研究所的一名试飞员戴上一顶像是蓝色泳帽的帽子，上面有很多孔洞，随后霍尼韦尔的科学家将32个电极插入这顶帽子，并接触到头皮，试飞员开始通过大脑意识操作飞机，做出爬升、下降以及转弯等基本动作…这是霍尼韦尔航空研究所发明了一种系统，让人们可以用大脑和意念开飞机，任何人坐在副驾驶上，带上头套系统，不需要任何飞行经验，几分钟就可以学会怎么操作飞机。

文章插图

（美国研究员首次利用意念驾驶飞机试飞成功，后排为霍尼韦尔航空研究所科学家）
自从神经学家和工程师们开始研究连接大脑与机器的意念控制技术以来，人们就开始想出千奇百怪的方式来利用它。人们希望通过最直接的方法去操控机器，比如我们只需要动动意念就能改变电视频道，以观看我们最喜欢的节目。只用思维的力量就能驾驶汽车或无人机，而将手脚解放出来。此外，我们还可以用意念玩游戏、控制假肢以及家用电器等。
人类拥有强大的脑波信号只是被头盖骨屏蔽了
意念控制技术包括了神经科学、认知科学、计算科学、物理学、数学等多领域学科，这种技术的初级阶段，主要是脑机交互（英文称作BCI，Brain-Computer Interface）。 “脑”指的是人脑，更准确地说，应是人脑的神经系统。 “机”就是用于计算和处理的设备，包括芯片、电路、计算机等。脑机交互就是利用大脑神经活动产生的脑电信号，实现人脑与计算机或其他电子设备的直接通信和控制。反过来，也可称计算机通过脑信号推断人的想法或目的。

文章插图

由于脑波活动具有特定的规律，且与大脑的意识存在某种程度的对应关系。比如在兴奋、紧张、昏迷等不同状态时，脑电波会有明显不同。但由于人的大脑被头盖骨紧紧包裹，屏蔽了大量的脑波信号，为此提取脑电波必须依靠电极等精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以收集、放大并记录，意念控制设备由此诞生。

【用意念开飞机这事儿究竟是怎么实现的？】一只猴子带来的巨大科学启发
现代意念控制技术的研究兴起于20世纪20年代，当时研究人员刚刚发现人类脑电活动，并开发出单电极脑电描记技术，用以贴在头皮上记录脑电活动。研究人员还发现，神经元通过电子“尖峰”传递信息，这可被极细的金属丝（电极）记录下来。 1969年，美国科学家发现猴子可以通过大脑运动皮质中神经元的活动来使生物反馈仪的指针发生偏斜。运动皮质是大脑中计划和支配躯体运动的区域，这是科学家首次证实脑电波可以控制外部设备。但菲兹没有意识到，他创造了世界上首个脑机接口。

文章插图

30年前，生理学家们开始记录许多动物的神经元发现，当动物运动时，它们的整个运动皮层的脑电信号都会增强，连接特定运动的单个神经元速度也会加快。如果你记录下足够多的神经元的信号，就可以得出某个人正在做什么或想要做什么的大致猜测。研究人员开发出算法，重建运动皮层神经元的活动，并在1980年发现神经元与手臂移动方向之间的关系。自从20世纪90年代中期以来，研究人员已经可以捕捉复杂的运动皮层信号，并记录多个神经元的运动，利用它们控制电子设备，建立我们称之为意念控制技术的脑机接口。