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如何听到霍金的思想 精选

已有 4736 次阅读 2016-4-15 22:09 |个人分类:活色生香de生物科学|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 霍金, 斯蒂芬

如何听到霍金的思想

最近斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在新浪开了微博,他的粉丝可是非常激动,我也很激动。我激动的缘由是我在张轩中的博客上看到一句话:“霍金是用眼睛打字的。一开始我是猜使用的是动眼神经,比如用眨巴眼、翻白眼等方法来打字。稍微搜索了一些背景资料。原来霍金是用眼睛在屏幕上选词:屏幕上有个游动的光标从各个词上划过,当霍金看到了所需要的词汇,就牵动脸颊上的肌肉,肌肉一动,光标就停下来,这个词汇就被选定了。霍金就是通过这种方法来“说出”自己想说的话。目前非常累,说30个词的一句话需要20分钟。以后可能会更慢。

霍金所患的病叫肌萎缩性侧索硬化Amyotrophic lateral sclerosisALS),是一种运动神经元的病变死亡的病症,又叫渐冻人。渐冻人的肌肉渐渐僵硬,发生抽搐,肌肉逐步萎缩。这导致说话困难,吞咽困难,并最终无法自主呼吸。人的神经系统从功能上看可以分为输入-中枢处理-输出。观察录像中的霍金,他的感觉神经输入和大脑中枢处理信息基本没有问题。当然没有问题,他的思想是多么惊艳啊!

2011年以后帮助霍金“说话”的是英特尔公司的小组由贾斯丁·拉特纳(Justin Rattner)带队的小组。随着霍金的状态逐步恶化,不知道他们是否有其他对策。如果霍金依然健在,可是他的输出系统即运动神经元持续死亡,很有可能哪天他脸上的那块表情肌都无法牵动了。

对神经科学家而言,最先想到的当然是对表情的识别,眼球运动的追踪,以及脑电的直接记录。实际上贾斯丁小组已经尝试了这些技术。视线跟踪无法锁定到霍金的目光,因为他的眼睑下垂的。英特尔项目之前,霍金曾测试脑电帽,可以读他的脑波和潜在的传输命令他的电脑。不知何故,他们无法得到足够强的脑信号信噪比。在我看来,这些方向并不是错误的,而是当时的技术手段的局限性。

现在LIGO已经听到黑洞的尖叫,AlphaGo也会精妙的计算。可是如何将翻译脑电波依然是个未尽的事业。如果有生之年能参与到解码脑电波的工作,将是毕生之幸。如果可以解读脑电波,那么那些脑干受到损伤的病人仍然可以告诉我们他她们心中所想。受到攻击的受害者一息尚存,即使不能说话,如果能够解读脑电波,就可以知道是谁伤害了他她。如果可以解读脑电波,就可以将感觉信息翻译为脑电波的编码,将这些电信号直接提供给皮层,可以使盲人看见,使聋人听见,使哑人可以说话。

很巧的,今天在闭关许久的肖陆江老师博客上看到了解决方案。米高尔·尼克雷列斯 (Miguel Angelo Laporta Nicolelis, MD, PhD)的意念驱动就可以解决这个问题了。不过要动个脑手术,在霍金的大脑上连个电极,就可以直接用运动皮层驱动鼠标。




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