近期,日本國際先進電信研究的所兩位研究員Nichio和Penaloza開發(fā)了一種用腦機接口來操控機械手臂并完成多任務處理的設備,打破了人類“一心不可二用”的局限性,并有望挖掘并提高人類潛在的能力。
人們總是在萬分忙碌的時候抱怨:“要是我有三頭六臂就好了。”且不說三頭、六臂這么多,單單憑空給你多添一只手,你確定能控制得了它嗎?
近期,來自日本國際先進電信研究所(ATR)的兩位研究員Nichio和Penaloza研制出了一種設備,能夠讓(身體健全的)用戶在雙手都處于工作的狀態(tài)下,使用腦電波向機械手臂發(fā)出信號,使其同時完成另一個任務。這項多任務處理(multitasking)實驗的完成,打破了人類“一心不可二用”的局限性。正如Nichio所說:“多任務處理能夠反映一個人轉換注意力的能力。如果我們能讓人們通過腦機接口(BMI)來完成多任務處理,那么我們或許可以挖掘并提高人類潛在的能力。”
志愿者正在用“意念”操控機械臂
神奇的大腦在這里
人類在執(zhí)行某種物理行為時,大腦特定區(qū)域會產生特殊的腦電波,而不同的行為產生的腦電波也是有差異的。Nichio和Penaloza就是抓住了這點,通過開發(fā)算法來讀取不同行為的腦電波,從而完成了這一壯舉。
在實驗中,使用EEG信號來捕捉大腦活動(此處使用九個電極)。
同時在實驗者旁邊設置一個機械手臂,讓他們覺得這個機械手是從他們的肩膀“長”出來的。這個手臂會根據腦電波信號的頻率,隨著預先設定的軌跡進行移動。
開始訓練你的第三只手吧!
為了測試這個系統(tǒng),Nishio和Penaloza招募了15名(身體健全的)志愿者,讓他們完成多個任務的同時讀取他們大腦的活動信號。每個參與者都戴著電極帽,坐在椅子上,用雙手去控制板子,并讓上面的小球保持平衡,不讓其掉落。
接下來,讓他們坐在同一張椅子上,這一次,除了電極帽外,還將機械手也加了進來。讓志愿者想象機械臂能替自己夠到附近的水瓶,并將這個腦電波信號記錄下來。
最后,要求志愿者同時完成上述兩個任務:用自己的雙手保持板子上小球的平衡,使其不掉落;讓機械臂拿住附近的水瓶。
“單排”容易,“雙排”難!
最終,實驗成功率達到了3/4。
有一些志愿者在多任務處理實驗上表現優(yōu)異,這就出現了“兩極分化”的現象:有些人擅長多任務處理,成功率高達85%;而有些人不擅長多任務處理,成功率只有52%。
Penaloza對此解釋說,對后者的結果,只能說明這部分人轉移注意力的能力強弱,而不代表腦機接口的準確率。Nishio表示,人們應該更加關注這些志愿者學會同時完成兩個任務所花費的時間。
兩位研究員認為人們通過使用像這樣的腦機接口,可以提供正確的生物反饋,這有助于人們更好的學習多任務處理。日后的研究有望在醫(yī)療健康領域起一定的作用。
最后,研究員們也向我們拋出了一個問題:
如果你有第三只手,你將如何使用它呢?
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原文標題:日本科學家用腦波訓練“第三只手”,靈活柔韌多任務處理
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