在上期節目中,我們了解到了人機互動技術的發展與應用。將電子設備植入身體,許多殘障人士恢復了健康,更好地去生活。
而人機互動能做的遠不僅如此,今天,小編就和大家進一步聊聊更深層、更先進的人機互動技術,它能給我們帶來更多力量,讓人類超越自身的極限,就像活在科幻電影裡!
明東,天津大學醫學工程與轉化醫學研究院院長,天津神經工程研究中心主任。
馬克斯·奧蒂斯·加泰蘭,查爾姆斯理工大學生物力學和神經康復實驗室。
休·赫爾,麻省理工學院媒介研究室生物力學組負責人。
神經假體是能夠代替、修復、增強、補充我們神經系統的這種屬性的一種功能性裝置。
這種裝置在我們的感覺、運動、記憶等神經系統中都能起到重要作用。例如,人工視網膜對視覺有幫助,人工耳蝸能夠讓聽力障礙者重新聽到聲音,運動神經假體裝置則可以恢復運動功能障礙者的運動能力等等,此外還有我們一直在追逐的,希望能夠在未來完成的記憶神經假體。
人工耳蝸是目前應用得最為成功、最具代表性的人工感覺神經假體的一種。
恩諾·派克是一位住在柏林的電腦程式員,他在20歲時失去了聽力。現在,他的兩隻人工耳蝸讓他再次感受到聲音。
人工耳蝸由兩部分組成,一部分從外面看不見,完全隱藏在人身體裡,另一部分看起來就像戴在耳朵後面的助聽器。
人工耳蝸具有磁性,它在人的皮膚下面有一個接收器,拾取信號並用電脈衝將它傳輸到我們的神經,刺激聽覺神經,在大腦中產生相同的效果。
通過人工耳蝸的幫助,聽力障礙者能夠重新聽到大千世界的各種聲音。
然而,這樣的植入物仍然具有一些缺點,例如手術的風險、有限的頻率範圍、較差的音頻質量等,使用者還需經常更換電池。但儘管如此,病人還是已經有了一定程度的提升。
除了人工耳蝸之外,還有一種幫助色盲者重新感知色彩的神經假體也十分重要,我們把它叫做色盲患者頭頂上的「天然觸角」。
已經植入「天線觸角」的色盲者尼爾·哈比森告訴我們,與其他物種相比,人類對於現實的感知覺非常低下,而這個「天線觸角」能夠讓他感覺到目光之外的另外一層。
「它獲取我面前的光頻,然後將它們發送到我頭上的一個晶片中,這個晶片將光頻轉換成為振動,輸送到我的耳朵當中。並不是由我來決定每種顏色的聲音的,我聽到的是實際的頻率。當我聽到聲音時,我可以把這種聲音和某種顏色或某種物體關聯起來。」
人工耳蝸、「天然觸角」這些神經假體不僅彌補了殘障人士的缺失,還使得他們變得更強。
由此,我們可以大膽地假設,根據這些外部設備的不同的功能屬性,我們將它們的功能擴大化。那麼在不久的將來,也許人類不僅僅可以通過這些設備滿足原有喪失,或對障礙功能進行補充和完善,還有可能把我們原有的正常功能予以提升。我們所謂的千裡眼、順風耳,都是可能實現的。
這並不是天方夜譚,從科學技術的角度來說,它是具有可操作性的。比如說我們都知道,人類對於聲音的感知保持在可聞聲的頻段之內,但是對於次聲和超聲,我們可以通過聲音感知系統,把它們傳化成我們可以記錄和感知的信息,再予以進行編碼,和我們的神經系統直接相連。那麼從某種程度上說,這正實現了原來人類所不能掌控的聲音波段的收集。可以說,藉助這些外部設備,我們變成了「超人」。
人類的需求其實是和外界對我們的需要密切相關的,比如說當我們進入到太空或深海中,在不同的環境裡,外界對人類提出了更高的要求,那麼我們就需要提高自身的能力,需要依賴外界設備的一些幫助,這就為我們的一系列先進的人機互動手段的出現,提供了一個最重要的需求上的牽引。
在過去,當我們想要提升自身能力時,我們依靠於工具,而現在我們依然需要工具,但隨著神經科學和外科手術越來越發達,我們可以把這個工具植入到體內,跟人更好地結合到一起。
現在,我們的電子設備,特別是和人直接感知的這種接口的裝置,變得越來越微型化、輕型化。同時,隨著材料技術的進步,生物相容性的問題解決得越來越好,那麼這種系統不僅可以植入到我們體內,而且能夠長期駐留。
這一切是一個系統性的工程,它不僅僅是電子或信息方面的進步,還需伴隨著材料學、醫學、植入技術等等一系列的進步。如何能夠讓人和機器產生更深層次的耦合,這是一個非常典型的交叉學科的命題。
隨著進化的過程,機器會越來越像我們密不可分的血肉之軀的一部分。如身使臂,如臂使指,機器將真正融為我們身體的一部分,構成人機的共融,人類也將因此變得更強大,更加從容地面對未來!
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