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腦電波iPhone游戲

2011-01-01 00:00:00
科學大眾(中學) 2011年4期


  美國PLX設備公司研發一套適用于蘋果電腦公司iPhone的應用軟件程序,借助頭盔讀取使用者的腦電波,傳輸至iPhone。使用者現在可以用這套程序訓練注意力,今后有望實現大腦操控電腦等設備。這套程序名為XWave,配套頭盔售價大約100美元。PLX設備公司應用醫學界治療癲癇病人的技術,從人體頭蓋骨讀取大腦電脈沖信號,轉換成數字信號,傳輸至iPhone,在屏幕上呈現相應圖像。不同圖像顏色代表相應的大腦活躍程度,如藍色顯現大腦放松。運用XWave程序,使用者只要集中注意力,就可以操作iPhone一些游戲軟件中的圖形和物體,如控制屏幕上一個小球的位置,讓它上浮一段時間。XWave程序同時適用于iPod Touch和iPad,可用WiFi和藍牙無線設備傳輸信號。XWave程序現階段應用較為簡單。另一套名為XWave Tunes的應用程序可以讓使用者借助音樂相互交流,所涉及的音樂多能刺激腦電波。PLX打算進一步開發這項技術,實現用大腦操控游戲、控制家中燈光設備、從iPod中選擇并播放符合使用者情緒的音樂等。
  該程序將適用于休閑、大腦訓練、娛樂、游戲、社交網站、運動或者睡眠等,具有無限的市場潛力。PLX創始人認為,這種奇妙裝置進入主流只是時間問題。
  
  外骨骼仿生系統
  
  對于截癱患者來說,依靠自身的力量獨立站立是一個幾乎做不到的要求,更別說走上幾步了,但現在這也許將成為歷史。一種外骨骼仿生系統已經制造出來,其原理大致等同于一個可穿戴的機器人,能顯著增強穿戴者的體能和敏捷度。外骨骼仿生系統主要特點在于利用人工智能,通過一根專門“閱讀”使用者手臂姿勢的拐杖,來模擬人類自然的步態。這是世界上第一款不使用繩鏈而實現站立的設備,其設計的靈感則來源于軍方幫助士兵實現大負重的外骨骼。該裝置由一系列傳感器、驅動器和控制機構組成,使穿戴者能輕松背負一個成人或輕松舉起90多千克重物并重復數百次。當你穿上它的時候,會發現原本自己做不到的事情現在很輕松就能做到。
  對于使用者來說,該系統需要一段時間的適應期。因此它最初只能在康復療養中心等地,在專業物理治療師的指導下使用。預計這種系統將會在2013年批量投放市場。
  
  健忘只是記憶混淆
  
  健忘常被認為是大腦丟失了相關記憶,而英國一項最新研究發現,導致健忘的可能并不是真忘了,而是大腦功能失常,使得相關記憶混淆。健忘的定義是忘記之前接觸的物體或發生的事件。但最新研究表明,健忘實際上是大腦由于不能保持完整、詳細的記憶能力造成的。剩余的不那么詳細的記憶更容易混亂,因而更有可能誤將沒有發生過的事情當作真實的記憶。這項發現與針對癡呆癥中記憶變形的研究結論是一致的。記憶變形的例子,如患者沒有按時吃藥,不是因為真的忘記了,而是他們誤以為自己已經吃過了。早前已有研究發現,癡呆癥患者無法分清新舊物品的區別,但是沒有說明原因。是把舊物品當作新物品(忘記這個物品曾經出現過),還是把新物品當作舊的(記憶錯誤)。為了查清真相,研究人員先讓受試者看一樣物品,過1小時后接受記憶測試,在測試中再次向受試者出示之前的物品,或是向受試者出示另一個新的物品。正常人會花更多時間去琢磨新物品,這意味著他們已經記住了舊物品。而癡呆癥患者研究新舊物品所用的時間差不多,這表明他們在新物品上花的時間要少于正常人,說明他們對新事物產生了錯誤記憶,以為是之前出現過的東西。
  研究人員同時探討了是否有可能在沒有其他記憶干擾大腦的條件改善記憶功能。實驗證明,癡呆癥患者在接受記憶測試前,如果呆在一個黑暗、安靜的空間里,就會比呆在嘈雜環境中顯示更好的記憶能力。這表明,減少信息干擾,如學習、聽課專心,將有助于獲得更佳的記憶效果。
  
  寫作提高物理成績
  
  一般人認為,在科學、技術、工程和數學方面,女性都不如男性。正是這種印象,給一些女性造成極大壓力,更使得她們的成績不如意。研究人員為理工科專業的學生專門設立了一種被稱為“價值肯定干預”的心理學研究,從中發現,簡短的寫作練習可以緩解女性對自身能力的擔憂。研究人員從399名學生中隨機抽取了一部分,讓他們在學期的第一周和第四周,把個人認為具有重要價值的事件作為話題,寫篇文章;另外的學生寫一些個人認為不重要的話題,作為比較組。15周的課程結束的時候,他們都參加了物理課程的選擇題考試以及國家物理標準考試。那些參加了價值肯定訓練的女生取得的成績同男生的差距縮小了。比較組中的女生,56%獲得了c,只有23%獲得了B;參加肯定價值訓練的女生中,成績為B的升高到37%,而c的獲得率下降到了41%。但是,這項練習在男生身上沒有表現出差別。研究還發現,原來相信男生物理比女生好的女生,這項練習對成績提高產生的作用更為明顯。在比較組里,越是相信這種說法的女生,成績越差;而在訓練組里,這種現象幾乎看不到。
  研究人員認為,自我肯定的文章能夠幫助女生建立自信,減輕焦慮,從而一定程度上提高她們的物理成績。但是,這種方法并不是全能的,畢竟造成男女生在科學、技術、工程和數學上差距的因素實在太多了。
  
  手指了解得更清楚
  
  不知道你注意過沒有,我們做很多事情時都是在不假思索的情況下自動完成的,科學家至今也未弄清楚這種自動操作行為的機制。
  研究人員要求22名打字者在屏幕上有單詞出現時便將它打出來。在打字者輸入的單詞中,研究人員故意將6%的單詞拼錯;還在打字者不知情的情況下,偷偷把輸入錯誤中的45%改為正確。隨后,當打字者被要求評價自己的表現時,他們會承擔70%的“假”錯誤的責任,但也會高估自己的輸入正確率。研究人員還發現,當打字者有可能被視覺圈套愚弄時,他們的手指并不上當。在打字出現錯誤時,打字者的手指會慢下來,哪怕錯誤當即得到更正。而且,即使打字者可能看到了屏幕上的錯誤單詞,甚至在研究人員插入一個偽造的錯誤時,他們的手指都沒有慢下來,并未作出反應,因為正確單詞已被打了上去。
  研究表明,為了檢測錯誤,大腦中有兩套不同的系統在工作,分別是“外側環路”和“內側環路”。外側環路涉及大腦的語言中心,它負責檢測屏幕上的錯誤,確保輸入結果與我們的初始意愿相匹配。而內側環路在很大程度上是無意識工作,它通過手指反饋回的信息來檢測錯誤。無論屏幕上顯示的內容如何,它都知道打字者正在輸入的是什么,因此在出現錯誤時手指也就會相應地慢下來。這項研究的重要性之一,便是揭示出人們甚至在尚未意識到自己犯錯時就已經開始糾錯

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