无所不能实验室：让渐冻人说话、用脑电波写字
通过读心设备,渐冻症晚期患者能够表达“是”与“否”
霍金罹患肌肉萎缩侧索硬化症（ALS）已有五十余年。1985 年丧失语言能力后，他用 三只手指选词，转入语音合成器发音。到了 2005 年，他的手指也不能动弹，只能借 助红外感应器侦测面部的肌肉抽动打字拼写。 尽管输入很慢，但输入技术的发展仍保证了他与外界的交流。而对于那些罹患闭锁综 合征的人，也就是完全失去自主运动能力的患者来说，靠肌肉的抽动进行表达都是奢 望。 好在，欧洲的科学家们已经用脑机接口技术，弄懂了四位闭锁综合征患者的一些想 法。四位参与者年龄分布在 24 到 76 岁，他们均因为 ALS 完全无法自主运动，经过 对系统使用长达一年的训练，通过侦测脑电波与脑部的血流情况，他们表达 的“是”和“否”已能够为科学家所知。 这项技术由日内瓦的 Wyss 生物神经工程中心的神经科学家 Niels Birbaumer 设计，采 取近红外光谱技术（NIRS）和脑电图（EEG），分析四位参与者对一般疑问句的回 答，“是”和“否”所对应的结果有着显著的不同，对结果的详细说明发表在上周的 PLoS Biolog电影原型 Jean-Dominique Bauby 用左眼的眨动， 在助手的帮助下记录了一个闭锁综合征患者的日常生活。
喜欢这篇文章？去 App 商店搜 好奇心日报 ，每天看点不一样的。 好奇心日报 ， 每个时代都有最好的媒体。
大脑中激活“是”与“否”的反应。蓝色表示氧合血红蛋白浓度较低，红色表示浓度增 加。来自：Wyss 中心 这项技术不需要进行脑手术，参与者只需要戴上镶满分光镜的帽子即可。
非侵入的设备降低了患者的参与成本，不会对他们造成伤害。来自：Wyss 中心
为了验证沟通的有效性，在大约 10 天的实验过程中，Birbaumer 团队询问参与者诸 如“你是否在柏林出生”或“巴黎是德国的首都吗”等事实问题，当系统传递的答案一致 性至少在 70% 时，研究者将转向询问更多的个人问题，其中最重要的是关于生活质 量。 听到“我想要活下去”的表述，四位参与者中有三位给出了肯定的答复。三位参与者 对“你快乐吗”这个问题也给出了相同的回答。这意味着，他们对生活质量比较满意， 这可能与家庭护理的条件相关。第四位患者则由于亲人的担忧，没有被问到开放性的 问题。 2010 年，英国神经学家 Adrian Owen 首次报道了一位被诊断为植物人的患者脑部血流 量的变化，提出这位患者实际上仍然拥有意识。而 Birbaumer 的研究更进一步，发现 一些闭锁综合征患者能够与外界沟通。 Birbaumer 和他的团队希望他们的系统可以用于诊断闭锁综合征的患者是否拥有意 识。同时，他们也希望能够发展这项技术，让患者不仅能作出判断的选项，还得以选 择字母进行拼写，重新开启表达之门。他们将从非侵入实验入手，但预计达到这一目 的，仍然需要脑部的植入。
意念打字
意念打字作者：颜士州来源：《党员文摘》2017年第04期用大脑的意念来控制物件，这只在科幻电影中才会出现吧？这些年，随着高科技的发展，总有一些事情会颠覆我们的想象，通过意念打字，已经变为现实。
P300拼写系统早在电脑刚刚出现时，就有人提出过用意念打字的设想：“能否设计一款读心系统，用意念在电脑上输入字符，这样既节省了眼睛与大脑之间的思维转换，又给残疾人带来很大的帮助。
”1988年，美国伊利诺伊大学的研究人员研发出一种名为P300的拼写系统，它利用系统里的电位形成编码，而诱发电位解析编码的是36个定位。
随着字符的出现，这种拼写系统界面会自动随机闪烁，当你看某个字符时，你识别的字符将会被诱发出来。
经过近30年的研究，如今伊利诺伊大学的研究人员要把意念变成文字，首先要诱发P300进行编码定位。
研究人员在受试者面前摆放了一个显示屏，让受试者戴上头盔装置，它可以获得人体大脑的感官触觉。
这时，屏幕上会出现字符矩阵，受试者只需在字符矩阵中想象所要的文字，屏幕上就会自然出现字符。
根据受试者的身体状况，P300每分钟的读取速度大约为12个单词。
P300的好处是不需要你动一下手指，也不需要你把想打的字说出口、说明白，就能将意念翻译成文字。
脑机接口技术脑机接口的方式是要戴上“头盔”，“头盔”需要滤除噪音，因为神经细胞的放电信号从人的皮层到颅骨再到头皮，电位一旦削弱，信号分辨率就会降低。
“头盔”被戴上后与头部紧密接触，除了眼睛以外的任何肌肉都不能动弹，“头盔”上的传感器会监视脑的活动。
当用意念打字时，面前会有电脑键盘模型，你的眼前将快速闪过字母和数字，你需要哪些字母，“头盔”让感应系统传给脑细胞识别后，系统就会出现哪些字母，然后选择字母拼出你想要说的话。
此前，美国斯坦福大学的研究人员曾将“头盔”戴在猴子头上，再将传感器植入猴子大脑。
传感器读取猴子的意念后，通过键盘输入屏幕上显示的字符，用设计脑信号和驱动光标速度的识别方法，识别猴子打字的脑电位信号，实现在虚拟键盘上移动光标、选择字母键。
科技帮助残疾人的案例
科技帮助残疾人的案例
随着科技的不断进步，越来越多的科技产品被应用于残疾人的生活中，帮助他们克服各种障碍，提高生活质量。
以下是几个科技帮助残疾人的案例。
1. 视觉障碍者的语音助手：语音助手是一种帮助视觉障碍者进行日常生活的计算机程序。
它可以通过语音识别技术，将用户的声音转化为文字，并通过电子设备上的语音合成技术，将文字转化为语音，以帮助他们完成各种任务。
例如，语音助手可以帮助他们撰写电子邮件、浏览网页、听音乐和查找地图等。
2. 智能助听器：智能助听器是一种帮助听力障碍者进行听力矫正的设备。
它可以通过智能化技术，自动调整音量、频率和干扰等参数，以提高音质和可听性。
例如，智能助听器可以帮助听力障碍者更好地听到对话、电视和音乐等。
3. 动态假肢：动态假肢是一种帮助截肢者进行步态矫正的设备。
它可以通过电子传感器和电机控制技术，模拟人体的生理运动，以提供更加自然和舒适的步态。
例如，动态假肢可以帮助截肢者更加自如地行走、跑步和上下楼梯等。
4. 轮椅辅助器：轮椅辅助器是一种帮助肢体残疾人进行轮椅独立操作的设备。
它可以通过电子传感器和电机控制技术，实现轮椅的遥控、导航和自动化等功能，以提高独立生活能力。
例如，轮椅辅助器可以帮助肢体残疾人更加轻松地到达目的地、避免碰撞和防止跌倒等。
上述科技产品的出现，极大地改善了残疾人的生活质量，也为我们展示了科技的价值和意义。
希望未来科技产品能够更加普及和完善，为残疾人带来更多的帮助和关爱。
睿眼随心——渐冻人脑电辅助交互系统
２０１８年 ／ 第５期 物联网技术１３1 作品简介对于日渐丧失肌肉控制能力的渐冻症患者来说，与外界保持良好的沟通是他们最大的期盼。
但随着病情的加重，传统的人机交互方式无法从根本上解决病人的语言沟通问题。
“睿眼随心”辅助交互系统则应用基于稳态视觉诱导的脑电波检测技术，创新设计出棋盘格刺激范式，可准确、高效地实现意念拼字，意念开关多媒体设备等，更好地帮助渐冻症患者通过电脑与外界交流，改善他们的生活状况。
2 工作原理1963年，年仅21岁的霍金不幸患上了一种名为“肌肉萎缩性侧索硬化症”的疾病。
2014年风靡一时的“冰桶挑战”，其由来便是为渐冻症病人捐款而发起，“渐冻人”也因此进入人们的视野，目前全球有300万渐冻症病人以及数以千万计的四肢瘫痪病人。
半个世纪以来，霍金在辅助替代沟通设备上的需求一定程度上引领着人机交互领域的变革，霍金每一次病情恶化都导致一项技术被迫淘汰，而科技一次次地帮助他重新“开口”讲话。
但随着肌肉的萎缩，脑电波将成为辅助渐冻人与外界交互的最好方式。
然而目前传统的脑电波采集技术存在着准确性差、效率低、成本高等问题，对于目前较为准确的稳态视觉诱导脑电激发方式，我们创新设计了牛顿环和棋盘格刺激范式，有效提高了脑电的检测准确性，将其应用于脑控拼字、脑控多媒体系统开关均取得了良好的效果。
这对于渐冻人辅助交互系统的研发与应用具有重要意义，也将有效改善他们的生活状况，对脑康复医疗领域发展有着重要意义。
准确、便利、高效是制约渐冻人人机交互系统发展的重要因素，而“睿眼随心”系统很好地解决了上述问题。
作品采用Neuroscan 脑电读取设备捕捉大脑脑电信号，创新设计了牛顿环和棋盘格稳态视觉刺激范式，能够准确快速的诱导出大脑视觉区相应脑电信号，由此可以实现通过脑电进行人机交互。
我们设计了40个棋盘格的拼字键盘，患者只需看着相应棋盘格闪烁就可实现字符的拼写输出，这样就完成了渐冻症患者的语言交流。
同时，也可以应用脑电信号作为多媒体系统开关，让患者独自观看视频、听音乐、娱乐等，有效提高他们的生活质量，改善生活状况。
以脑电波作笔画的新未来
202434MAR.文图 / 王治钧 审核/刘恺（同济大学生命科学与技术学院）记录大脑 但不只大脑大学时，康纳有几次脑震荡的经历，“硬件”受伤后“软件”的运行方式也发生了变化，这让他开始关注大脑和意念之间的关系。
一次，他听说了一个开源（指任何人都可以查看、修改和增强其源代码）软件，可低成本地创建较为简单的脑电图（高等脊椎动物大脑皮层的神经组织经常出现一种持续的、自发性的电位变化，使用电子技术引导、放大、记录这种脑电位变化所呈现的波形图）电作笔画的新未来在大脑和外部设备之间创建一个直接的连接通路后，受试者能用“意念”控大会邀请美国神经技术专家康纳·鲁索曼诺（Conor Russomanno），系统。
经过一段时间的研究，康纳在屏幕上看到了自己的脑电波，这个瞬间改变了他的人生。
他开始专注于脑电图技术的研究，希望让人们都有能力探索自己的大脑。
但很快，他发现有人将设备连接至腹部，检测肠胃中的神经元；有人将设备用作新型的肌肉传感器和控制器，用于外科修复……人们关心的不只是大脑和脑部的基础数据，因此，他和他的团队开始转向研究脑机接口技术。
驾驶无人机 也是驾驶未来脑机接口技术是指通过一些信号采集设备从大脑皮层采集脑电信号，再将其处理为可被计算机识别的信号，最终转化为对外部设备的具体指令的技术。
它通常被区分为侵入式、半侵入式和非侵入式。
康纳进一步开发双向脑机接口技术，这种技术的设备能在接收大脑皮层信号的同时，对皮层进行安全的电刺激，以向大脑反馈感觉信息。
它能更适应使用者，觉察使用者的潜意识；在电刺激下，使用者可以比没有刺激时更快、神经技术专家康纳·鲁索曼诺▶ 使用仪器观测的人脑图像35缩症（一种会影响运动神经元，导致肌肉无力和萎缩的遗传性疾病）的患者与康纳合作，通过这台设备，在仅仅依靠面部肌肉微弱活动的情况下成功操控无人机。
脑机接口技术在辅助残障人士、拓宽人类体验方面有巨大潜力。
让我们共同努力，解锁充满可能性的世界，让科技成为我们共同的朋友。
植物人用脑电波“说话”
多知多寿总玩手机脑子老得快现代人越来越不需要独立解决问题，很多要用脑的事在手机上就能完成，大脑长期缺乏锻炼，记忆功能可能会削弱。
依靠技术获取信息看似无害，却会深刻影响人们日常对复杂问题的理解认知。
所以，英国牛津大学林肯学院研究员格林菲尔德警告：过度使用手机会让人变傻。
植物人用脑电波“说话”植物人在医学上被称为闭锁综合征，通常是意识清楚，但全身瘫痪，不能正常活动和说话。
最近，瑞士科学家成功地把人脑和电脑相连，让植物人“说话”。
该技术利用红外光谱分析技术，不断询问病人同一个问题，通过观察红外线吸收的程度（血氧浓度变化），就能测量大脑各部分的活动程度，分析出准确解答。
用这种方法虽然还未能与植物人完全交流，但获得的答案准确率可达75%，可用于得知患者是否感觉疼痛等非常实际的问题，大大改善病人的生活质量。
补觉应早睡而不是晚起人体在彻夜睡眠过程中，超过7小时后，睡眠会逐渐变浅，睡眠不足的人晚起几小时，有可能打乱生物钟，影响荷尔蒙分泌和自律神经平衡。
想多睡一会，应是早睡而非晚起。
经常夜晚睡眠不足的人，最好每天中午小憩20分钟，即可使大脑神经得到放松。
日本“流动超市”方便老人购物随着社会老龄化不断加剧，老人如何购买生活用品也成为一大难题。
日本鸟取县智头町推出的“流动超市”，已成为解决老年人出门购物难题的一个“样板工程”。
为帮助腿脚不便的老人，智头町政府和当地超市合作，将小型货车改装成“货柜车”。
装满蔬菜、水果、各类食品以及生活用品的小货车穿梭在大街小巷，停留在老年人家门口，方便他们购物。
日本其他地区也已开始引入这种“流动超市”，因其不仅方便老人购物，还可协助观察独居老人的生活和身体健康情况等。
在日本，很多独居老人倒在自己家中很多天后才被发现，各地都在想办法解决这一问题。
而“流动超市”的司机每周2~3次送货上门，届时可顺便观察老人的状态，询问老人有何困难等，能帮政府及时掌握老人的状况。
安徽发布国民营养计划安徽省政府办公厅近日印发《安徽省国民营养计划（2017—2030年）》，明确开展生命早期1000天营养健康行动、学生营养改善行动、老年人群营养改善行动、临床营养行动、贫困地区营养干预行动、吃动平衡行动等六大行动，力争到2020年，建立基本完善的营养法规标准配套体系，重点人群营养不良状况明显改善，居民营养健康素养得到明显提高。
将芯片植入大脑的科学家
将芯片植入大脑的科学家作者：梁爱芳来源：《智慧少年·脑风暴益智画刊》2019年第11期没有对某个学科深入灵魂的热爱当不了科学家，但今天我们要认识的这位科学大咖，她的所作所为已经不能单纯用“热爱”来形容了，为了解开某个谜题，验证一个真理，他简直是用生命在做实验啊！作为全世界首位成功将电极植入人脑的神经学家，菲尔.肯尼迪被称为半机器人之父。
早在20世纪90年代的时候，他就成功研发出侵入式脑接口，幫助一位严重瘫痪者用大脑意念控制电脑光标打字交流。
后来肯尼迪的实验遭遇挫败，找不到实验对象，于是他决定拿自己当试验对象。
2014年，他花了2.5万美金，让人在自己的大脑中植入了电极。
2个小时后，醒来的肯尼迪丧失了说话的能力，但他仅仅在休养了几个月之后，就又成功地将很多个电极植入自己的大脑内。
手术成功之后，肯尼迪开始从自己的大脑内收集数据。
短短的一个月，他收集了近3000个单词的相关神经元数据，并且完成了一部重要的学术论文，震惊了全世界。
因为植入大脑的电极过多，肯尼迪的手术切口无法完全愈合，他不得不在植入电极的一个月后就取出来。
但医生只取出了肯尼迪脑内的电线电源和收发器，那几个锥形的电极因为埋得位置太深，永远也取不出来了。
但肯尼迪本人却毫不介意这些闯入者对自己生命健康的潜在威胁，他说：“如果我放弃了（拿自己做实验），那么我30年的努力都将化为乌有。
”通过3D打印技术，这款智能垃圾桶终于闪亮登场啦！垃圾桶上面都匹配了芯片，负责接收信号;一端连接着iPad，想扔垃圾时，只要点击iPad屏幕上的应用程序，就会有语音提示，一旦接收到特定垃圾的名称，iPad就会通过蓝牙系统向垃圾桶发出指令，对应的垃圾桶就会打开自己的大嘴巴，任由你扔个够。
因为这个发明项目，几个孩子甚至成了科技小网红和垃圾分类的小专家，还有相关企业想洽谈购买他们的智能垃圾桶专利呢。
但是孩子们为了推动垃圾分类事业，毅然决定把这个小发明让大家免费使用，真是既无私又伟大的环保小使者啊！。
黑科技！人类史上首次实现第六感，让聋人听到声音，让盲人看到画面...
黑科技！人类史上首次实现第六感，让聋人听到声音，让盲人看到画面...今天讲的这项黑科技不仅能够改变聋哑人的生活还能够为你创造新的感官让你感受以前从未感受过的世界比如拥有狗狗一样灵敏的嗅觉可以闻出6个小时前谁坐过你的椅子这个小帅比叫 David Eagleman他是一名神经科学家（说神经病的那个你站住）Eagleman 在很小的时候从房顶摔下来险些成为残疾人因此他对于这一方向的探索产生了兴趣他进入大学学习学习了一些关于人类大脑的有趣知识比如说：你的大脑本身并不能听到或看到任何东西它只能感受到从眼睛、耳朵、鼻子传递过来的电化学信号然后进行处理这最终形成了你的感官以及你对这个世界的一切认知换句话说，你的眼睛、耳朵是传感器而你的大脑就是一个信息处理工具所以，如果你拿一个微型话筒用来接收声音然后将声音数字化通过电极条直接插入耳神经或者，通过视网膜植入拿一个相机，将信号数字化然后把电极网格直接插入视神经你也能够拥有听觉和视觉！仅在15年前，许多科学家都还认为这些技术不会成功。
但事实表明：它们成功了。
大脑知道怎么处理这些信号。
这并不是 Eagleman 的新发现人类已经成功发明了基于这种原理的人造助听器、助视器但是，这种人工器官造价昂贵每一套需要40000美元而且需要手术进行侵入式的植入对于一些过晚接受移植的人有可能会失败而 Eagleman和他的团队正在尝试用一种新的方法将成本降低到20分之一其中的关键在于：既然大脑可以接受来自摄像头的信号使人恢复视觉那么也就是说：你的大脑不知道，而且它也不在乎，它是从哪里得到的信息。
不管什么信息进入大脑，它都会做相应的处理。
Eagleman发现在47年前就有一位科学家验证了这个设想1969年的《自然》杂志上一个叫做Paul Bach-y-Rita的科学家把盲人放在一个改装过的椅子上并在他背部垫上一个螺线管的网格这样盲人就可以感受到那个东西然后科学家搭建了一个录像装置在摄像机前放一个咖啡杯盲人的背部的网格就会传递咖啡杯的信号这个试验获得了巨大的成功盲人可以仅仅通过背部的一小块的感受来确定相机前的是什么东西然后Eagleman开始做一个为听障人士寻找听觉替代感官的研究他们设计的是可穿戴设备和手机配合使用就是这种带有震动马达的背心声音会转变为背心上的一种震动模式（在下面这个演示图里每一次震动都会发光）他们寻找到了一位听障人士进行测试Jonathan，37岁，拥有硕士学位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微...写字训练不能被“挤”出课堂“头正、身直、臂开、 足安。”在老师的教导下，二年级学生开始一笔一画地 写着——这是昨日出现在鲁巷小学
“甘亚玲工作室”课堂展示活动上的一幕。40分钟的课 堂，老师留出了15分钟让学生进行写字训练。记者了解 到，在...6岁前学写字不利成长
发育导语：尽管电脑的普及，让写字这件事变得离人们 生活越来越远，可作为一种开发智力的方式，家长早早 教孩子拿起笔的现象还是极为普遍。不过
唐· 莫伊尔用电脑发出声音 托尼· 奎恩和他眼神书写器 3D打印的假肢 唐· 莫伊尔的机器正在改进 好莱坞制片人 米
克· 夫唐· 莫伊尔先生开口 说话，这事儿看起来比登天还难。
自从被诊断患有俗称“渐冻症”的可怕疾病，唐体内的 运动神经元正在一点点被侵蚀。他已经靠呼吸机生活了 16年，嘴唇早已无法运动。 “让渐冻
破量子危机》、《追风筝的人》等影片的制作。 "无所不 能实验室":让渐冻人说话、用脑电波写字相关信息：初三 女生车祸昏迷半年 醒后重学说
话走路写字7月13日下午，长沙南湖医院病房里，刚做完 康复治疗的赵金焕看着窗外的大雨问妈妈：“我们能不 能回家？我要让人给买家发货。”现
在，经营的淘宝店能多卖几双鞋，是她最大的愿望。5年 前，次次考班级第一的赵金...学语文就是“写字读书说话 作文”“同学们要多读课外书，
书读多了，自然就会写作文了。”昨日，全国知名教育 专家、特级教师小学语文“新课改、新课堂”优质课展 示活动在武汉四中举行。在会上，全国著
名小学语文特级教师，享受国...看清朝作文卷是啥样？写 字一定要馆阁体(图)您看到的这幅长卷，并非出自什么名 家。它来自一堂特殊的传统文
化课——近日，杭州历史学会常务理事丁云川先生给天长 小学四年级学生讲了一堂课，其间展示了他珍藏的一份 特殊的清朝“作文卷子”——老宣纸微
贝林站在人群中鼓掌，他的“日程表”可以划下一枚新 的对勾了。而由他创办的“无所不能实验室”又将一项 “不可能的任务”变为可能。 在加利福
尼亚州的威尼斯海岸，两间平房就是这个实验室的全部。 高高的书架上堆满了各式各样的书和厚厚的活页夹。一 台3D打印机被堆放在架子的角落。房
间里最显眼的大木桌上摆着各种假肢的原型和成袋的螺 丝钉。被涂成芥末黄色的墙壁上，不知道被谁用笔潦草 地写下了英文单词“不可能”，前两个字
，上海市教育委员会主任沈晓明对此明确表示，过早， 特别是6岁前教孩子学写字，...
壮阳药 /xajq/paihangbang.html
母被划上大大的红叉。 从2009年成立以来，在这个看起 来杂乱的实验室诞生的产品包括可以用眼球转动来控制 作画的“眼神书写器”，可以让四
肢瘫痪者用嘴控制鼠标的操控杆，3D打印假肢……最重要 的是，这些装置并不昂贵，甚至连“战乱中的难民也能 负担得起”。 “这里就相当于我们
的惠普车库。”喜欢穿休闲装，留山羊胡子的米克· 埃贝 林曾经告诉记者。他习惯于和好莱坞明星打交道，曾经 成立埃贝林集团，参与过《007：大
人说话”——对米克· 埃贝林来说，这远非他全部志向。 除此之外，他要做的事情包括用3D打印机为小儿麻痹患 者制造廉价的步态训练器，用脑电波
让瘫患者写字…… 他想做的事情太多，干脆还给自己的团 队起了个名字，叫“无所不能实验室”。 开一张不知道 如何兑现的支票 “我爱你，罗琳
。”不久前，沉默了整整16年的唐· 莫伊尔转动着眼珠， 对妻子说。 尽管这句话由机器合成、语调平平，但在场 的所有人都激动不已。 米克· 埃