新腦電波技術(shù)可用意念控制輪椅

日本理化研究所與豐田汽車公司等公司聯(lián)合創(chuàng)辦的綜合研究中心——BTCC近日宣布，他們開發(fā)出了一種方便快捷的腦電波控制技術(shù)。這種技術(shù)不但將采取腦電波的電極數(shù)量簡化為5個，而且通過對解析算法的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了快速實(shí)時控制，所需反應(yīng)時間只有125毫秒。在電動輪椅上應(yīng)用這種技術(shù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了只靠意念就能控制輪椅的活動。 　　當(dāng)人想活動右手的時候，在腦的運(yùn)動區(qū)域中與右手有關(guān)的腦左半球部分，腦電波的震動幅度就會變小。這被稱為事件相關(guān)去同步現(xiàn)象(Event Related Desynchronization)，如果能夠從腦電波中檢測出這種現(xiàn)象，就可以明確地了解到人想要做什么樣的動作。此次研究人員應(yīng)用的就是這個原理，即通過檢測出的腦電波提前了解人的意圖，然后控制電動儀器做出對應(yīng)。
　　以往為了檢測腦電波，人的頭部往往會被設(shè)置近百個電極裝置，而此次開發(fā)的系統(tǒng)由于將檢測范圍限定在腦的運(yùn)動區(qū)域，因此只需要5個電極就可以了，這5個電極中各有兩個用來檢測與控制左右手活動有關(guān)的腦電波，還有一個用來檢測與控制腿部活動有關(guān)的腦電波。而在信號處理方面，研究人員則在采用了空間周波數(shù)過濾法以及線型分離器技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合了其獨(dú)創(chuàng)的腦電波信息處理技術(shù)——盲信號處理分離法，最終開發(fā)出了這種新的腦電波操縱系統(tǒng)。此外，這種系統(tǒng)不但方便快捷，而且還能將腦電波的解析結(jié)果實(shí)時顯示在電腦屏幕上，以便于使用者與自己的意圖對照。
　　研究人員將這種腦電波系統(tǒng)裝在電動輪椅上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員想“抬起右手”的時候，輪椅就向右，想“抬起左手”的時候，輪椅就向左，而想“走”的時候，輪椅就前進(jìn)。如果想緊急停止的話，則通過面頰的肌肉部分進(jìn)行控制。研究人員稱，這種高自動化技術(shù)對于使用輪椅的殘疾人是一個福音，而普通殘疾人通過每天3小時、共1周時間的訓(xùn)練，對輪椅的控制精度就可以達(dá)到95%。