用大腦駕駛汽車

一名男子頭戴一頂特殊的帽子，一條導線連接著身旁的儀器。他目不轉睛地盯著面前的顯示器，屏幕上一輛小車在道路上行駛，駕駛車的正是這名男子。但他并沒有手握方向盤，腳踩油門、離合器，而是通過自己對道路狀況的判斷，把大腦信號傳遞給電腦，讓車順利躲開各種障礙，自由靈活地行駛在繁忙的道路上……這聽起來是科幻小說情節或者科幻電影鏡頭的場面，但這一成果有望在不久的將來上演真實一幕。

上海交通大學博士生趙啟斌及其導師張麗清教授成功研發了在三維虛擬現實環境中意念汽車駕駛系統。該系統通過受試者的想象思維來控制虛擬現實環境中的汽車，而不用操縱汽車的方向盤或者控制桿，實現汽車的左右轉向和汽車速度的增減，并沿著指定道路的駕駛。該系統實現了自主、異步、自然的新型腦計算機交互原型系統。

20世紀60年代以來，科學家對認知心理學和神經科學進行了大量的電生理學研究，特別是對人腦在各種狀態下所產生的特定腦電信號進行了系統的研究。腦－機接口(Brain-computer interface，BCI)便是利用腦電信號實現人腦與計算機或其他電子設備的直接通訊和控制。趙啟斌介紹，研究結果表明人腦思維想象時，會產生很多微弱的腦電信號，不同的運動想象在不同腦區產生不同模式的腦電信號，通過分析腦電信號，可以對人的運動想象類別進行判斷。受試者的“帽子”里布滿了靈敏的精密傳感器，能把思維產生的腦電信號傳遞到計算機上，計算機通過精密的分析，就能識別這些信號，把人的“意愿”轉化為指令，把指令信號發給相關設備，起到控制作用。研究人員利用運動想象意念產生的腦電信號驅動三維虛擬環境下汽車沿著指定道路的平穩行駛。

這一研究工作的創新之處在于建立了一種新型的非侵入式運動想象BCI原型系統，該BCI系統采用了靈活的異步操作協議使受試者能夠通過多種不同的運動想象任務來自主連續地控制汽車的行駛。解決了基于腦電信號腦計算機交互的幾個關鍵問題，包括自主、異步操作模式、快速狀態檢測、連續控制與反饋等。