近期，日本國際先進(jìn)電信研究的所兩位研究員Nichio和Penaloza開發(fā)了一種用腦機(jī)接口來操控機(jī)械手臂并完成多任務(wù)處理的設(shè)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(shí)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(jìn)電信研究所（ATR）的兩位研究員Nichio和Penaloza研制出了一種設(shè)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(jī)械手臂發(fā)出信號(hào)，使其同時(shí)完成另一個(gè)任務(wù)。這項(xiàng)多任務(wù)處理（multitasking）實(shí)驗(yàn)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(wù)處理能夠反映一個(gè)人轉(zhuǎn)換注意力的能力。如果我們能讓人們通過腦機(jī)接口（BMI）來完成多任務(wù)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(jī)械臂

神奇的大腦在這里

人類在執(zhí)行某種物理行為時(shí)，大腦特定區(qū)域會(huì)產(chǎn)生特殊的腦電波，而不同的行為產(chǎn)生的腦電波也是有差異的。Nichio和Penaloza就是抓住了這點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)中，使用EEG信號(hào)來捕捉大腦活動(dòng)（此處使用九個(gè)電極）。

同時(shí)在實(shí)驗(yàn)者旁邊設(shè)置一個(gè)機(jī)械手臂，讓他們覺得這個(gè)機(jī)械手是從他們的肩膀“長”出來的。這個(gè)手臂會(huì)根據(jù)腦電波信號(hào)的頻率，隨著預(yù)先設(shè)定的軌跡進(jìn)行移動(dòng)。

開始訓(xùn)練你的第三只手吧！

為了測試這個(gè)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(gè)任務(wù)的同時(shí)讀取他們大腦的活動(dòng)信號(hào)。每個(gè)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(jī)械手也加了進(jìn)來。讓志愿者想象機(jī)械臂能替自己夠到附近的水瓶，并將這個(gè)腦電波信號(hào)記錄下來。

最后，要求志愿者同時(shí)完成上述兩個(gè)任務(wù)：用自己的雙手保持板子上小球的平衡，使其不掉落；讓機(jī)械臂拿住附近的水瓶。

“單排”容易，“雙排”難！

最終，實(shí)驗(yàn)成功率達(dá)到了3/4。

有一些志愿者在多任務(wù)處理實(shí)驗(yàn)上表現(xiàn)優(yōu)異，這就出現(xiàn)了“兩極分化”的現(xiàn)象：有些人擅長多任務(wù)處理，成功率高達(dá)85%；而有些人不擅長多任務(wù)處理，成功率只有52%。

Penaloza對(duì)此解釋說，對(duì)后者的結(jié)果，只能說明這部分人轉(zhuǎn)移注意力的能力強(qiáng)弱，而不代表腦機(jī)接口的準(zhǔn)確率。Nishio表示，人們應(yīng)該更加關(guān)注這些志愿者學(xué)會(huì)同時(shí)完成兩個(gè)任務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間。

兩位研究員認(rèn)為人們通過使用像這樣的腦機(jī)接口，可以提供正確的生物反饋，這有助于人們更好的學(xué)習(xí)多任務(wù)處理。日后的研究有望在醫(yī)療健康領(lǐng)域起一定的作用。

最后，研究員們也向我們拋出了一個(gè)問題：

如果你有第三只手，你將如何使用它呢？