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第161期  总第5584期  2018年04月10日  星期二
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神奇的脑电波 ——用“意念”控制行为
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2018-04-10 10:10:59

复旦大学类脑智能科学与技术研究院主任王守岩教授说:“人类大脑是带电的。我们看见阳光、听见鸟鸣、闻到花香,这些感觉要让大脑感受到,必须先转变成电信号,然后电信号沿着长长的神经纤维传递到大脑,大脑再产生脑电波指示,给出动作指令。”原来我们的所有行为,都是在脑电波的指示下完成的。那么,什么是脑电波?基于脑电波的脑机交互技术能给人类带来哪些福音?


何为脑电波大脑在活动时,脑皮质细胞群之间形成电位差,从而在大脑皮质的细胞外产生电流,即“脑电波”。对大脑来说,脑细胞就是脑内一个个“微小的发电站”。我们的大脑无时无刻不在产生脑电波。脑电波记录着大脑活动时的电波变化,是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。


也许有同学对电磁波有些了解,所以在看到脑电波的定义时可能会产生疑问:脑电波是电磁波吗?不可否认,有电流就会有电磁波,但是这种电磁波非常微弱,以至于人们无法测量。因此,科学家们习惯上所称的脑电波只是脑皮层产生的生物电流。
 

四个不同的脑电波早在1924年,德国一个小诊所的私人医生汉斯·贝格尔将两个连着电线的金属片,分别放在病人的前额和后脑,这时,电流计上出现了一条清晰的曲线变化,大脑中的电流第一次被人类发现。后来,科学家们经过研究,证实大脑至少有四个不同的脑电波。
 

α(阿尔法)脑电波
该脑电波在大脑中有时出现,有时消失,它并不总是存在。例如,在深睡情况下没有α脑电波;如果一个人在激动状态下,或恐惧、愤怒时,大脑中也没有α脑电波。α脑电波在身体处于放松状态时出现,是连接意识与潜意识的桥梁,是有效进入潜意识的唯一途径,能加速信息搜集,增强记忆力。
如果同学们因为白天的课业压力导致晚上无法入眠时,不妨关上灯,听听α波音乐,不仅可以让知识进入潜意识,进而提高学习效率,还可以放松心情,安然入睡。
 

β(贝塔)脑电波
这种脑电波反映的是人类在日常的清醒状态下的脑电波情况。当你睁着双眼,目光盯着这个世界的一切事物;或者当你在执行专门任务,比如解决问题和谈话时,你的头脑警觉、注意力集中、行动有效;或者当你可能还有点情绪波动或焦虑不安时,大脑的电波就是典型的β脑电波。


θ(西塔)脑电波
这个阶段的脑电波出现在人的睡眠的初期阶段。如前文小编举的例子,听着α波音乐,你整个人会感到十分放松,渐觉睡意蒙眬。这时你介于全醒与全睡之间的过渡区域,如果用仪器监测你的脑电波变化,就会呈现θ脑电波。
 

δ(得尔塔)脑电波
它为人的深度睡眠阶段的脑电波。当你完全进入深睡时,你的呼吸深入,心跳变慢,血压和体温下降。

 

基于脑电波的脑机交互技术

 

近几年“冰桶挑战”比较火热,这一活动是为了让更多人关注渐冻症患者。


伟大的物理学家霍金在21岁时被确诊患上渐冻症。他全身瘫痪,不能言语,只有三根手指可以活动。脸书的Building 8实验室与斯坦福大学的脑神经专家合作研发的脑电波输入法,似乎解决了渐冻症患者的“说话”难题。它可以通过一颗豌豆大小的植入式电子传感器,将患者的神经元活动转换为电脑屏幕上的文字,从而实现用脑电波“说话”。
 

小编在前面介绍了人类的四个不同的脑电波以及当我们出现某种脑电波时的精神状态,因此,有科学达人将其应用于监测学生的学习状态和司机的驾驶状态。
 

获得国际消费电子展最佳人气产品奖的BrainCo公司开发了一款脑机交互头环。学生在课堂上戴上头环,老师就可实时监控学生的注意力情况。
 

上海某公司展示了一款供列车司机佩戴的特制安全帽,内置生物电极和信号处理模块,可实时采集、处理司机脑电信号。通过对司机脑电信号进行监测、分析,可第一时间识别并预警司机疲劳状态和健康状况,以确保行驶安全。
 

事实上,人类的大脑还有很多区域尚未被研究和开发,还有很多功能没有被发现,这些都在等待着同学们去探索。当我们在生活中遇到了让我们烦躁的事,当我们因为白天繁重的学业辗转难眠,当我们在创作中灵感全无,遇到瓶颈……不妨听听α波音乐,放松一下吧!

 

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