在脑袋中植入一个能“读心”的电极

　　你脑子一转，它就知道你在想什么

　　机械手是怎么知道刘姑娘的心思的？

　　郑筱祥教授说，电影《阿凡达》中有一个桥段：潘多拉星上，下身瘫痪的前海军战士杰克·萨利躺在密封舱中，头上戴着复杂设备，利用意念操控人造的混血阿凡达。浙医二院神经外科和浙大求是高等研究院共同研究的“脑机接口临床应用转化”技术，把电影幻想变成了现实。

　　这次参与研究的刘姑娘是一位复杂性难治性癫痫患者，七八岁就有这个病了。因为这个病，读书、工作都很麻烦，她也不敢出门。

　　浙医二院神经外科的专家在刘姑娘颅内埋下一块电极，电极4厘米×8厘米大小，覆盖在大脑表面的运动感觉区，持续监测脑电活动，以明确癫痫灶部位，为接下来的手术切除作准备。在不影响刘姑娘病情的情况下，研究者将监测到的脑电波分出一路，连接到脑电信号分析仪。

　　脑电信号经解码处理后再输入到机械手，控制机械手手指活动。也就是说，刘姑娘脑子里怎么想，就能反应到机械手的手指上。同样，捕捉她想做出的手势的脑电波，机械手就能第一时间知道她会出什么手势。

　　“所以实验的第一阶段，机械手可以同时和刘姑娘做同样的动作，等到电脑处理脑电波足够精确，机械手就能预判刘姑娘接下来会做什么动作。比如，刘姑娘想，这回我要出剪刀，电脑监测到她打算出剪刀的脑电波，然后发出指令，让机械手出能赢剪刀的石头。知己知彼，机械手以比较大的概率赢了刘姑娘。”郑筱祥教授说。

　　试验中，机械手和刘姑娘出一样的手势，准确率在80%左右；玩石头、剪刀、布游戏，机械手的胜率也在80%左右。

　　“再说得细一些，大脑用意念控制人体，和我们在试验中用脑电波控制机械手，原理是一样的。”郑筱祥教授说。

　　大脑如何控制人体？人脑皮层是人类最高级神经功能活动的区块，当人脑产生做某一动作的想法时，这种想法以电传导的方式在特定神经元细胞之间传导，并在运动区神经元形成最终的动作信号，通过神经纤维传导至手、脚等产生动作的肌肉，完成动作。

　　因此，所谓的意念是指人脑产生做某种动作的神经电信号，并借助大脑神经网络的传输，指导肌肉完成相应的动作。

　　脑电波又是什么呢？相关的科学研究已经超过半个世纪，通俗地说，就是人类做各种生理活动时大脑同步发放的脑电信号。

　　脑电波会随着人体的活动和情绪而变化，人在兴奋、紧张、昏迷等不同状态之下，脑电波的频率会有明显的不同，所以翻译脑电波，就能知道大脑想要人体做什么。

　　“我们这次研究的脑机接口临床应用转化技术，简单说就是大脑与外部设备之间建立的神经信息交流与控制通道，从而可以实现大脑与外部设备的直接交互，把大脑原来要作用在人体上的电信号，传递到外部设备上，让外部设备做和人体一样的动作。”郑筱祥教授说。