200美元的遙控飛機模型，跟真飛機一樣，在空中自由滑翔，上下翻飛，大家都非常熟悉了。那麼，你是否考慮過，人類不用遙控器，而是通過自己的大腦，或者說，用意念就能控制空中的飛機模型，或者控制他人，或者其他什麼動物，並與之進行交流？
這些只有在科幻電影中才會出現的鏡頭，近些年來已經變成了現實。
用「腦-機接口」系統實現思維控制
據媒體報導，早前，韓國科學技術院（KAIST）的研究人員們已經開發出了一套系統，讓人類能夠通過腦波控制一隻活體海龜的走向。雙方的信息交流方式是將信號從大腦傳遞到電腦，再由電腦將信號傳回大腦。據了解，這套系統的「控制端」是一種「腦-機接口」（BCI）、而執行具體任務的是海龜殼上的一個機器人系統。它由攝像頭、Wi-Fi收發器、Raspberry Pi控制模塊、電池和能夠左右變換阻擋海龜視野的眼罩組成。通過海龜背上攝像頭傳來的影像，人類操控者只需要佩戴「腦-機接口」系統，在大腦中想著「向左」、「向右」的念頭，就可以移動眼罩，控制海龜的前進方向。
用意念控制動物，也有人稱之為「意念移物」。所謂「意念移物」，是指人類通過自己的意識，在不接觸任何外物的情況下，讓物體按照控制者的思想移動或者做其他的事情。實際上，用意念控制動物或者物體，在我們國家早已不是什麼新鮮事了，而且技術水平處於領先地位。
「只需動用意念，不需任何肢體動作就可以完成一場綠茵場上的足球對抗戰。」據媒體報導，2006年6月的一天，一場由兩隻分別是「前鋒」和「守門員」的機器狗進行的「足球賽」，在清華大學醫學院人環樓117室2米多長的地毯上激烈地進行。只見「前鋒」漸漸繞過障礙物，步步進逼，靈活地躲過「守門員」的堵截，成功將球踢進球門。神奇的是，這隻機器狗的所有動作竟然是由兩名學生通過自己的腦電波來遙控的。
具體說來，學生們通過「腦-機接口」系統實現用思維控制機器狗踢足球。所謂「腦-機接口」系統，它是由貌似泳帽的電極帽、一個腦電波放大器和一臺計算機信息處理器三部分組成。「腦-機接口」神奇的地方，就在於能夠在大腦和外界設備間建立起直接溝通的渠道，不需要通過外周的神經肌肉去完成，從大腦獲取命令，直接控制設備。學生們只要通過想像，由大腦發出「前、後、左、右」的指令，就可以輕鬆自如地控制機器狗。
「美國科學家曾預測，21世紀將有10項重大技術會改變世界，其中，第一項就是『腦-機接口』。」 清華大學神經工程研究所高上凱教授說。
「瓦肯人式心靈融合」
2013年8月的一天，美國一些科研人員在一次試驗中藉助網際網路把一個人的腦電波信號傳入另一人的大腦運動皮層，嘗試以一人所想「遙控」另一人動作，類似科幻電影《星際迷航》中瓦肯人的特殊能力「心靈融合」。在《星際迷航》中，外星人瓦肯人具有特殊心電感應能力，能夠藉助觸摸他人臉部實現與對方心靈相通，分享對方的意識、記憶和知識等。這種能力被稱為「心靈融合」。
美國科研人員進行的這一試驗在位於西雅圖的華盛頓大學校園內進行，所運用的就是「腦-機接口」系統原理，運用意念遙控指揮另一人的行為。實驗進行過程中，計算機科學與工程學教授拉傑什拉奧頭戴一頂與腦電圖儀相連的帽子，嘗試用意念遙控指揮校園另一頭的學習與腦科學研究所研究員安德烈亞·斯託科打電腦遊戲。
只見拉奧緊盯著電腦屏幕，想像自己用右手按動鍵盤空格鍵，向遊戲中的對手開炮。他的大腦發出「開炮」指令後，腦電波信號被腦電圖儀捕捉，通過網際網路傳遞到斯託科所戴帽子上安裝的經顱磁刺激裝置。這一裝置刺激斯託科左腦的運動皮層，使運動皮層向他的右手發出動作指令。斯託科隨即伸出右手食指，按動鍵盤，完成了「開炮」動作。
按斯託科的說法，右手動作不受他本人意志控制，感覺像是神經正在「痙攣」。拉奧的同事戲稱，這次試驗首次實現了「瓦肯人式心靈融合」。拉奧則說：「看到自己大腦想像的動作被另一個大腦轉換成實際動作，這讓人感覺既興奮又詭異。」
人類不僅可以運用意念遙控指揮另一人，或者機器人的行為，更令人吃驚的是，早在2008年，美日科學家進行了一次驚人的試驗：運用動物遙控萬裡之外的機器人——一隻身在美國的母猴僅憑藉其大腦的思維活動，竟成功地指揮一個身在日本的機器人在跑步機上行走。
據悉，這是有史以來第一次通過大腦信號來「遠程遙控」一個機器人行走。據報導，這項試驗是由美國北卡羅來納州杜克大學神經學專家米古爾·尼可雷裡斯設計並執行的。據悉，參與試驗的猴子身處美國北卡羅來納州的實驗室中，它是一隻名為「艾多亞」的母猴，重約5.5公斤、高約81釐米。而被遙控的機器人位於日本京都縣精華市的日本科學技術振興機構，它重約91公斤、高1.52米。該機器人能模仿人類的運動，它能跳、蹲和踩，並能用其腳上埋植的傳感器感知地面，當它被人推擠時，它也不會倒。試驗進行的時候，按照計劃，研究人員讓母猴「艾多亞」站在一臺跑步機上走路，並在「艾多亞」大腦中植入多個電極，記錄它250到300個神經元的活動。只要「艾多亞」的踝、膝、臀關節移動，部分神經元就會出現反應。而所有「艾多亞」大腦產生的電信號都將輸入計算機，再通過高速網絡傳給遠在日本京都的機器人，從而讓機器人穩步行走。
試驗開始後，「艾多亞」一邊行走，一邊十分好奇地盯著大屏幕上的那個機器人——它顯然也吃驚地發現後者和它的步伐完全相同!
來自猴子大腦的記錄表明，「艾多亞」大腦中的一些神經元在控制它自己的腿，而一些神經元則在控制機器人的腿。經過大約1小時的訓練和觀看反饋錄像之後，研究人員突然來了一個惡作劇——他們停止了「艾多亞」的跑步機。令人吃驚不已的是，此時，「艾多亞」儘管身體已經停下，但它的眼睛仍死死地盯住屏幕上機器人的腿，並完全用自己大腦信號控制機器人繼續走了3分鐘！
「腦-機接口」原理及現實應用
實際上，用意識遙控動物，或者「意念移物」在我國不僅變成了現實，而且居於世界先進水平。2015年，上海交通大學機械與動力工程學院碩士研究生李廣曄在導師張定國的指導下，成功利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂。這隻蟑螂在人腦的指揮下，竟然完成了S形軌跡和Z形軌跡等任務。據介紹，該研究建立起了人腦與蟑螂大腦的功能性「腦-腦接口」，把人腦信號發送到了蟑螂大腦，實現了人腦對蟑螂運動的遠程無線控制。
具體的操控過程是這樣的：控制者頭部佩戴可攜式無線腦電採集設備，控制者根據視覺反饋和視覺刺激，腦部產生方向控制意圖;電腦程式解碼腦電信號，識別控制者的控制意圖，控制意圖轉換為控制指令後無線發送到蟑螂的電子背包接收器;蟑螂腦部的觸角神經被植入了電刺激的微電極，這樣就製作出了一個可控的活體「機器動物」。這一過程實際是利用藍牙通信技術，建立計算機同電子背包的無線通訊；電子背包接收來自控制者大腦的指令，通過侵入式神經電刺激技術向蟑螂的觸覺神經發送特定模式的電脈衝，進而實現人腦對蟑螂運動的控制。
那麼，「腦-機接口」系統所運用的原理又是什麼呢？要想搞明白科研工作者究竟是如何利用意念操控對方，首先必須要理解「腦電」這一概念。通俗地講，人類在進行各項生理活動時都在放電。心臟跳動時會產生1~2毫伏的電壓，眼睛開閉會產生5~6毫伏的電壓，而思考問題時大腦會產生0.2~1毫伏的電壓。如果用科學儀器測量大腦的電位活動，那麼在熒幕上就會顯示出波浪一樣的圖形，這就是「腦波」。腦波活動具有一定的規律性特徵，和大腦的意識存在某種程度的對應關係。人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態之下，腦電波的頻率會有明顯的不同，約在1~40赫茲之間。依照不同的頻率，腦波又被進一步分為α、β、δ、θ波。當人在一定的壓力之下精神高度集中時，腦波的頻率在12~38赫茲之間，這個波段被稱為β波，是「意識」層面的腦波;當人注意力下降，處於放鬆狀態時，腦波的頻率會下降到8~12赫茲，這被稱為α波;進入睡眠狀態後，腦波頻率進一步下降，被分為θ波(4~8赫茲)和δ波(0.5~4赫茲)，它們分別反映的是人在「潛意識」和「無意識」階段的狀態。正是因為腦波具有這種隨著情緒波動而變化的特性，人類對於腦波的開發利用成為了可能。人們常說的意念操控動物，實際上就是利用人類的腦波操控原理進行相關遙控，達到「意念移物」，或者與之進行交流等。據了解，這方面的相關科學研究已經超過半個世紀。
利用人類的腦波操控原理遙控物體，不僅由理論變成了現實，而且開始為人類服務。早在2009年的一次CES展覽上，一款名叫Mind Flex的「玩具」震驚了現場的所有人員。「玩家」可以用「意志」讓小球懸浮到空中，而且穩定程度會隨著玩家意念的專注度而有所變化。隨後，不僅這款「玩具」被搶購一空，而它使用的核心腦電波技術也開始運用於臨床醫學、健康養生、乃至可穿戴設備領域。據報導，這一技術正在為人類帶來福音，相關技術已經運用於生活實踐當中。美國媒體報導，瑞士科學家當地時間2012年4月24日展示了一款新型機器人，肢體部分癱瘓的病人只需依靠意念便可遙控該機器人。研究人員稱，這一重大進步可以為行動不便者提供幫助。
人類之於腦電波的研究已經延綿了60多年，基本搞明白了腦電波的基本原理。據預測，將來人類可通過大腦訊息，直接和個人計算機的作業系統及軟體交互交流，也就是說，不用滑鼠和鍵盤便可開啟程序和在計算機撰寫筆記。據悉，相關技術將來更可發展為「大腦網絡」(brainnet)，讓人類以大腦訊息直接溝通，從而更好地服務於人類。
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