残疾人的福音:俄科学家正在开发一种新型脑机接口系统用意念控制电脑

xiaoyong 3月 02, 2021 2.3w 浏览 0

莫斯科国立心理与教育大学（MSUPE）的学者正在开发一种独特的脑机接口系统，用目光和“意念的力量”控制电脑。据创建者称，基于读出脑磁场的系统可以方便残疾人使用电脑。研究结果发表在Frontiers in Neuroscience杂志上。

据莫斯科国立心理与教育大学（MSUPE）的研究人员介绍，瘫痪者越来越多地用目光控制电脑，“眼控”功能甚至成为某些操作系统的标准辅助功能之一。为此，他们使用眼动追踪设备——眼球追踪器。在摄像机的帮助下，确定用户瞳孔的位置，并计算出目光凝视点。凝视显示屏的位置取代了点击鼠标。

研究人员指出，目前这项技术有一个明显的不足之处：它不能区分有意的凝视和无意的凝视（比如，当用户想要看清什么时）。正如科学家所解释的，避免无意的凝视基本上不可能，凝视很容易脱离意识控制，导致错误的反应。

莫斯科国立心理与教育大学（MSUPE）的研究人员正在开发一个控制系统，该系统将能够确定注视是有意的还是无意的。据创建者说，这将是眼动追踪技术与另一种用于帮助残疾人的技术——脑机接口（BCI）的混合体。通过区分在完成某些智力活动时产生的大脑信号，脑机接口（BCI）可以使您用“意念的力量” 向电脑发出指令。

研究负责人，莫斯科国立心理与教育大学神经认知研究中心首席研究员谢尔盖·希什金说：

“许多人试图将脑机接口（BCI）与֝“眼控”结合起来。在脑机接口（BCI）的帮助下， “点击” 非常方便——可以想象手的运动。但是这种组合仍然很不方便，因为脑机接口（BCI）运行缓慢，迫使用户长时间注视，想象所需的操作。此外，脑机接口（BCI）所需的意念活动与有意的注视结合得很差。”

在所研发的系统中，莫斯科国立心理与教育大学（MSUPE）的研究人员采用了另一种方式：他们系统的用户只需要有意地注视，研究人员认为，这一动作本身改变了脑信号图，使其能够识别出“点击”意图。

为了准确识别与此意图相对应的大脑信号，应用了脑磁图（MEG），以非接触方式记录大脑的微弱磁场。在实验过程中，参与者玩电脑游戏——五连珠消除游戏(Game Lines)的特别修改，通过凝视进行操控。获得的脑磁图（MEG）数据由人工神经网络处理，从而确定注视是有意的还是无意的。

莫斯科国立心理与教育大学（MSUPE）神经认知研究中心高级研究员阿纳斯塔西亚·奥夫钦尼科娃说：

“确定注视’意图’的准确性仍然不足以让我们立即采用该技术。因为在实验过程中，尚无法记录足够的数据来训练神经网络。这是深度人工神经网络对大脑信号进行分类的普遍问题。现在我们正在努力扩充我们的脑磁图（MEG）数据样本。“

该研究是在莫斯科国立心理教育大学（MSUPE）与库尔恰托夫研究所国家研究中心之间的合作框架内进行的，并得到了俄罗斯科学基金会的支持。今后，研究人员计划创建一个高精度的混合接口，将眼球追踪器、脑磁图（MEG）和脑电图数据整合到一个系统中。获取更多前沿科技研究访问：https://byteclicks.com

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