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用「心電感應」操縱機器–人腦電腦介面的應用

96/09/05 瀏覽次數 19184
許多中風或車禍受傷的病人,因為意志與肢體之間的聯繫發生故障,所以無法再靠大腦意志自由控制肢體。成功大學醫學系神經科林宙晴教授已研究出用腦波控制開關,未來可能發展出以腦電波控制的機器手臂,只要病人的意識清楚,就可以靠自我的「念力」控制外在的工具,做出自己想要做的動作。

「其實不止病人,一般人當然也可以用機器手臂。」林宙晴教授笑著說。腦電波控制機器手臂的概念可以再繼續延伸,將來能應用在危險的區域或場合,例如核能電廠的遠距操作。也可以應用在戰鬥機的飛彈發射系統,即使雙手正在駕駛飛機,「靠意志一樣可以發射飛彈!」

過去研究人體腦波時通常依頻率把腦波分成 4 種,分別是 α 波、δ 波、θ 波及 β 波。人清醒的時候,腦波主要是對稱的 α 波,δ 波和 θ 波稱為慢波,一般出現在睡眠期間,β 波則是快波,較具多樣性,根據不同情境決定其意義。但科學家之後又發現了 μ 波,人體的手指有動作時,會對 μ 波產生抑制,在手指肌肉收縮、真正產生運動之前,可以用儀器記錄到。林宙晴教授便利用 μ 波的特性設計人腦電腦介面,也就是所謂的「心電感應」。

「現今處理腦波訊號的技術已經比過去進步,從腦波就可以判斷一個人的意圖。」林教授解釋腦波控制的原理,只要把電極貼在病人頭上,或是植入大腦表面,當病人「用力想」某個意圖時,根據電波強度機器手臂就會活動。腦電波相當微弱,很容易受到干擾,因此訓練病人「怎麼想」很重要。但只要經過訓練,病人對於如何想、如何控制機器,很容易就能上手。以電燈為例子,目前他們已研究出用腦電波控制開或關。「希望不久之後可以做到用腦電波控制機器手臂或穿戴式的義肢。」
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