在(zai)过去的(de)(de)(de)(de)30年里,科(ke)学家一(yi)直在(zai)开发一(yi)种(zhong)(zhong)被称(cheng)为(wei)BCI(Brain Computer Interface)的(de)(de)(de)(de)人机交流(liu)界(jie)面(mian),这是一(yi)种(zhong)(zhong)试图连接(jie)人脑和机器的(de)(de)(de)(de)技(ji)术(shu)(shu),被认(ren)为(wei)在(zai)未来有不可限量的(de)(de)(de)(de)应(ying)用价值。在(zai)这种(zhong)(zhong)技(ji)术(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)帮助下,只要人的(de)(de)(de)(de)大脑能(neng)够思维,哪怕他(ta)们无法(fa)动弹或不能(neng)说话,意念也能(neng)帮助他(ta)们交流(liu)信息(xi),发出指(zhi)令和控(kong)制机器。现在(zai),随着(zhe)研究的(de)(de)(de)(de)不断深入,这种(zhong)(zhong)技(ji)术(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)应(ying)用前景已经(jing)日益显现。
目(mu)前,全(quan)世界有(you)很多瘫痪病人处于“闭锁综合征(zheng)”的状态(tai)中(zhong)(zhong),即他(ta)们完全(quan)失去(qu)了自理和交流(liu)能(neng)力,肌肉萎(wei)缩、口不(bu)能(neng)言,甚至(zhi)可能(neng)连(lian)眨眼这样(yang)简(jian)单(dan)的事(shi)都做不(bu)了。现在,BCI技术为这些病人带来(lai)了希望。利用BCI技术,微(wei)电极能(neng)采(cai)集病人大脑(nao)中(zhong)(zhong)的电信号(hao),机器则尝试识(shi)别这些电信号(hao)的含(han)意,语音(yin)合成器则将病人内心的语言转变成语音(yin)。
科(ke)(ke)学(xue)家(jia)们(men)在一(yi)位癫痫(xian)病(bing)志(zhi)愿(yuan)者的(de)(de)(de)脑(nao)(nao)部(bu)植入(ru)了一(yi)种名为“微皮层(ceng)脑(nao)(nao)电(dian)图”的(de)(de)(de)装(zhuang)置,它们(men)被分别植入(ru)大脑(nao)(nao)中控制面部(bu)运动(dong)和语(yu)(yu)(yu)言理解的(de)(de)(de)区域。研究人(ren)员让志(zhi)愿(yuan)者反复(fu)诵读(du)一(yi)些词(ci)语(yu)(yu)(yu),如冷、热、是(shi)(shi)、否(fou)、饿、渴等,电(dian)脑(nao)(nao)同(tong)时将志(zhi)愿(yuan)者的(de)(de)(de)脑(nao)(nao)信(xin)号显示在屏幕上。科(ke)(ke)学(xue)家(jia)们(men)相信(xin),这(zhei)(zhei)些脑(nao)(nao)信(xin)号的(de)(de)(de)不同(tong)特征与志(zhi)愿(yuan)者读(du)出的(de)(de)(de)词(ci)汇是(shi)(shi)有联系的(de)(de)(de),解读(du)这(zhei)(zhei)些信(xin)号便能(neng)将病(bing)人(ren)内心想说的(de)(de)(de)话语(yu)(yu)(yu)“翻译”出来。实(shi)验的(de)(de)(de)结果证明这(zhei)(zhei)个想法是(shi)(shi)可(ke)行的(de)(de)(de),尽管(guan)科(ke)(ke)学(xue)家(jia)们(men)目前(qian)的(de)(de)(de)解读(du)正确(que)率(lv)只有28%—48%,但已高于(yu)完全没有根据的(de)(de)(de)猜测。研究人(ren)员认为,随(sui)着电(dian)极(ji)数(shu)量的(de)(de)(de)增加,“翻译”的(de)(de)(de)准(zhun)确(que)率(lv)可(ke)提高到90%。
现(xian)(xian)在(zai),科学家们(men)发现(xian)(xian),神经细胞还能(neng)(neng)(neng)控(kong)(kong)制(zhi)电(dian)(dian)(dian)脑(nao)屏(ping)(ping)幕上的(de)(de)图(tu)(tu)片(pian)。科学家们(men)要求(qiu)一些(xie)接(jie)入了(le)(le)BCI神经电(dian)(dian)(dian)极的(de)(de)癫痫(xian)病(bing)志(zhi)愿者观看电(dian)(dian)(dian)脑(nao)屏(ping)(ping)幕上重(zhong)叠的(de)(de)图(tu)(tu)片(pian),然后用(yong)意念(nian)将其中的(de)(de)一幅凸显(xian)出来,同时让另一幅从(cong)幕上消失。他们(men)发现(xian)(xian),只要志(zhi)愿者将注意力集中在(zai)相应(ying)的(de)(de)图(tu)(tu)片(pian),他们(men)就能(neng)(neng)(neng)做(zuo)到这一点(dian)。这件事让志(zhi)愿者们(men)产生了(le)(le)浓厚的(de)(de)兴(xing)趣,他们(men)很快便能(neng)(neng)(neng)娴(xian)熟(shu)控(kong)(kong)制(zhi)屏(ping)(ping)幕上的(de)(de)图(tu)(tu)片(pian)了(le)(le)。一旦病(bing)人(ren)学会了(le)(le)娴(xian)熟(shu)地(di)运(yun)用(yong)自(zi)己的(de)(de)神经细胞。他们(men)接(jie)下来便可(ke)以控(kong)(kong)制(zhi)屏(ping)(ping)幕上的(de)(de)光标了(le)(le)。科学家们(men)相信,BCI技术将最(zui)终成(cheng)为(wei)残障(zhang)人(ren)士的(de)(de)好帮(bang)手(shou)。在(zai)未(wei)来,这些(xie)人(ren)不仅能(neng)(neng)(neng)利用(yong)BCI技术操作电(dian)(dian)(dian)脑(nao),还能(neng)(neng)(neng)用(yong)它控(kong)(kong)制(zhi)代步装(zhuang)置和仿生手(shou)臂等。
而且,BCI技术会将(jiang)测谎术带入一个全(quan)新的阶段。现今的测谎仪(yi)测是(shi)(shi)人(ren)的心跳(tiao)、呼吸、血(xue)压等由心理状态(tai)引发的生理反应。由此推断被(bei)(bei)测者是(shi)(shi)否在说谎,但BCI测谎要(yao)捕(bu)捉的是(shi)(shi)被(bei)(bei)测者代表(biao)谎言(yan)的大脑波(bo)形,这种波(bo)形被(bei)(bei)科(ke)学(xue)家命(ming)名为“P300”。科(ke)学(xue)家们(men)通过分析P300波(bo)形的强弱,可(ke)判断出被(bei)(bei)测者是(shi)(shi)否说谎。
BCI技术(shu)是一项正在发展的技术(shu),它(ta)将为人(ren)类的未来带来什么。人(ren)们正在拭目以待。
(摘自(zi)《百科知识》2011年第6期)
12.下(xia)列有(you)关“BCI技术”的(de)说法,不正确的(de)一项是 ( )
A.BCI技(ji)术(shu)是一种试图连接人(ren)脑和机器的技(ji)术(shu),它的应用前(qian)景已(yi)日益显现。
B.利用BCI技术,将(jiang)可解读(du)处于“闭锁综合症”状态的病人内心想说的话。
C.BCI技术将帮(bang)助(zhu)残障人士(shi)用(yong)意念 操作(zuo)电脑(nao)、控制代步装(zhuang)置和仿生手(shou)手(shou)臂等。
D.BCI技术通(tong)过直接(jie)测量人的(de)思想,进行分(fen)析比较,判断被测者是否(fou)说谎。
13.下列对文(wen)章内(nei)容的(de)理解和推(tui)断(duan),正确的(de)一项是(shi) ( )
A.BCI技术是一种新的(de)人(ren)(ren)机(ji)交流(liu)界面,其(qi)主要(yao)任务是利(li)用思维脑(nao)电(dian)(dian)信号实现(xian)人(ren)(ren)脑(nao)与计算机(ji)或其(qi)它外部机(ji)电(dian)(dian)设备的(de)交流(liu)和控制。
B.科学家们通过微电极(ji)采(cai)集病人大(da)脑中的(de)电信号,并只别出含义,尽管目前解读(du)的(de)正确率不高,但已可(ke)读(du)懂病人内(nei)心(xin)的(de)语言。
C.在BCI技术的(de)帮助下,人们可熟练地运用自己(ji)的(de)神经(jing)细胞去控制屏幕上(shang)的(de)光标,进而控制屏幕上(shang)的(de)图(tu)片,实现与他(ta)人交流。
D.BCI技术(shu)是一项正在发(fa)展(zhan)的技术(shu),正逐(zhu)步应(ying)用于(yu)实际事务中,虽(sui)有许多需要(yao)解决的问题,但其必将不断(duan)完善,造福(fu)于(yu)人(ren)类(lei)。
14.在脑(nao)部植入“微皮层脑(nao)电图”装置,是一(yi)项(xiang)怎样的(de)工作(zuo)?它给你未来可能从事这一(yi)项(xiang)工作(zuo)以怎样的(de)启示(shi)?
参考答案:
12.D/“通过直接测量人的思(si)想(xiang)”错,文章(zhang)中说“BCI测谎(huang)要(yao)捕捉的是被测者代表(biao)谎(huang)言(yan)的大(da)脑波形”,并非(fei)“思(si)想(xiang)”。
13.A/B.“但已(yi)可(ke)读懂病人内(nei)心的(de)语言”错(cuo),文(wen)中(zhong)并未(wei)提到“已(yi)可(ke)读懂”;C.“运用自己的(de)神经细胞去控制屏幕上(shang)的(de)光标,进而(er)控制屏幕上(shang)的(de)图片”颠倒了(le)顺(shun)序。D.“正运步应(ying)用于实际事务中(zhong)”错(cuo),根据(ju)文(wen)意,暂时还在研究阶段,并未(wei)应(ying)用于实际事务中(zhong)。
14.科(ke)学(xue)实(shi)验方面的(de)工作。(1分)/启(qi)示要点:①科(ke)学(xue)需要实(shi)验,包括一(yi)定的(de)科(ke)学(xue)手段和(he)装(zhuang)置;②利用科(ke)学(xue)手段和(he)装(zhuang)置可以获得一(yi)定的(de)科(ke)学(xue)实(shi)验结(jie)果(guo);③科(ke)学(xue)实(shi)验结(jie)果(guo)或能证明实(shi)验前猜想的(de)可行(xing)性。(5分)