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你可以用大腦意念操控一架飛機了!

你可以用大腦意念操控一架飛機了!



我們的運氣很好,華盛頓州的天氣不錯。那是個晴朗明媚的下午,天上零星地飄著幾朵白雲,微風輕拂,是一個理想的飛行環境。

邁克·杜布里(Mike Dubbury)的詳盡介紹幫了我們大忙,霍尼韋爾公司(Honeywell)的這位高級試飛員和我詳細討論了接下來的行程——我即將駕駛Beechcraft King Air C90飛上高空了。


但我還是放鬆不下來。這不僅僅是因為我從未開過飛機,還因為我在駕駛時根本不會觸碰那些飛行控制器,而只是用我的意念來操縱!除了那個發明這種奇特裝置的傢伙外,我竟然是要用意念操控飛機的第一人。


杜布里在做安全說明的時候,桑托斯·邁森(Santosh Mathan)正往我身上安裝儀器。邁森是霍尼韋爾航空航天(Honeywell Aerospace)的神經技術研究員,就是他發明了這種意念控制系統。


邁森將一個看起來像深藍色泳帽的東西戴在我頭上,這個東西上面有些小洞,邁森把冷凍導電膠注入到每個洞里,然後插入32個電極,接到我的頭皮上。我腦後還有一根連接電腦和點陣式印表機的老式帶狀電纜,如同拖著一條馬尾辮。

「我們將做一些基本的飛行動作,包括爬升、下降和轉彎。」邁森接著杜布里的話說道。他的意思是由我來操控,而我既沒有飛行員執照,也沒有飛行經驗,這就是我們在跑道上等待起飛時,我的所思所想。


霍尼韋爾在這架六座雙渦輪飛機的自動駕駛系統中置入了一個腦機介面。該系統可以解讀腦電活動的模式,發現某些信號。


只需短短几分鐘地訓練,幾乎所有人都能產出這些信號和模式。在這架飛機上,那些信號會被轉化成指令,比如爬升、左轉或下降幾千英尺。「我們把飛行控制視為理想的對象,以研發、改進和測試我們的神經技術。」邁森說。


這次飛行可以說是他們12年辛苦工作的結晶,他們已經證實該意念控制系統在模擬器中有效,現在則是希望,在最大限度降低(但確實存在)墜機風險的情況下,對該系統進行實地測試。


杜布里駕駛飛機起飛後幾分鐘,意念控制系統準備就緒,等待我的指令。邁森告訴我讓飛機爬升。

雖然不像「心裡想著向上飛,飛機就會向上飛」那麼簡單,但也差不太多。我坐在一塊iPad大小的屏幕前,上面顯示了上下左右的箭頭,中間則是航空地平儀。每次下達指令時,相應箭頭的周圍就會閃現綠色的方框。我的任務就是專註並指令對應的那個箭頭。

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當綠色方框出現在和指令對應的箭頭周圍時,這就意味著大腦產生了一個名為「事件相關電位」的電信號。這些電信號產生於後腦和大腦皮層褶皺的視覺感知區,不易被發現。


另外,由於駕駛艙很小,且嘈雜擁擠,這令人備感壓力,想要在這樣的環境下集中精神是件非常困難的事。我的耳朵里充斥著空中交通管制人員響亮的通話聲、螺旋槳轟隆隆的嘈雜聲,我的眼睛也被儀錶反射來的刺眼陽光晃閃著,在這種情況下,要用意念控制綠色箭頭來操縱飛機,確實令我感到不安。

我努力放鬆自己,把所有精神都用來盯住向上的箭頭。為了確保收到有意發出的指令而不是無意識的眨眼,電腦會在連續收到幾個相同的信號後做出反應。此時,飛機開始爬升。


飛機在做出最初的幾個飛行動作時,我簡直不敢相信是我在控制。然後,我變得異常興奮,操縱飛機在雲中穿梭,一會兒爬升,一會兒俯衝,一會兒轉圈,隨興而為。但操控還不是非常便捷。每個動作都需要我努力忽略周圍發生的一切,集中精神至少10秒鐘,有時更長。


其次,還有缺乏反饋的問題。飛機不是我身體的延伸。鳥類和優秀飛行員可以按照本能和感覺飛行,而我必須抬頭,看看我的指令是否被執行,然後又迅速埋頭,專心盯著屏幕上的下一個方向。我受到自動駕駛系統的限制,只能向該系統發出簡單的指令,對起飛或著陸這樣複雜的操作無能為力。


杜布里駕駛飛機返回地面後,我開始頭疼。不知道是因為精神太過集中所致,還是因為飛機噪音和刺眼陽光的緣故,抑或是那個帶電極的無邊便帽導致的身體壓力。

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無論如何,我用意念操縱了一架飛機,這可是我小時候進行科幻想像時才會有的場景。邁森和我站在飛機前拍了一張自拍照作紀念。我感覺這次試飛對他的壓力同樣很大。


「我們在實驗室中做這個是一回事,但看到一位沒怎麼經過培訓的人做這個又是一回事。」他說。


腦機介面已經可以控制屏幕游標和駕駛小型無人機,甚至可以雙向工作,通過人工手臂提供觸覺反饋。研究人員還希望有一天可以幫助殘障人士與周圍環境溝通互動。


在這方面,最前沿的成果來自於BrainGate,該公司已經將腦機介面植入10多個人身上,幫助他們應對肌萎縮側索硬化和中風導致的癱瘓。其中有些人甚至可以通過控制機器人手臂來實現生活自理。但這需要更精確的信號,因此其中大多數人的顱骨下被植入了電極。


不過,即使是植入式感測器也比不上人類自然動作的準確性和速度,至少目前還不行。美國國防部高級研究計劃局正在密切關注這個領域。


未來的飛行員可不是靠意念來操縱飛機,這是一種高風險、低回報的技術使用方式。未來的飛機將會自己飛行,無需連接人腦。


邁森說,他的研究可以助飛行員一臂之力,讓飛行員保持專註。飛行員即便不用意念控制技術來發布飛行指令,但可以用這項技術來查看清單、放大地圖或者執行非關鍵任務,使他們可以空出手做其他的事。該技術還可以讓我們在手機上用意念滾動頁面和好友簡介。


這項技術同樣適用於汽車司機,尤其是在自動駕駛汽車越來越多的情況下。通過非侵入式方法來探測司機是否走神,這可以幫助電腦確定何時應該介入,以及在把控制權還給司機時應該傳達哪些信息。


我摘掉那個帽子,開始擦拭我頭髮上的導電膠。我不禁在想,飛行員肯定不希望每次駕駛飛機時頭上都有這些東西。


但等我回到機艙後面再次當起乘客時,要是一頂充滿喜感的帽子能幫助機長發揮最好水平,那我樂意之至。


翻譯:于波


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