腦電波是否可以傳遞資訊?

時間 2021-05-06 01:45:43

1樓:CRY-MAX

資訊這個詞屬於人類文明的產物,可以被人解讀的都屬於資訊,這取決於資訊的載體和解讀的方法。人腦思維的資訊如果無需借助工具表達就能直接獲取那這個外部環節就沒有意義,反之就需要借助工具實現,腦電波可以傳遞資訊,區別只在於方式,接觸和不接觸,通過什麼接觸獲得以及哪種程度上的不接觸獲得。

2樓:嘜丁科技

目前比較成熟的例子就是腦電波可以控制物體的移動,比如控制小車前進,控制蜘蛛行走,控制機械人上下舉重,或者控制腦波遊戲裡的人物闖關

意念蜘蛛腦電波控制智慧型玩具機械人兒童專注力意念控制頭環

意念控制智慧型玩具腦電波語音機械人手工DIY積木拼裝訓練注意力

3樓:zhmym

請先定義什麼叫資訊。如果你是說我們利用這些腦電波獲知一些東西的話,那腦機介面可以做到一些。至於到底能挖出多少資訊是另一回事。

如果你說大腦內部利用腦電波傳遞資訊的話,那你想多了。

4樓:Yaocong Duan

最開始只是隨手答了一下這個問題,後來看到一些知乎上相關問題,我意識到,現在腦科學的科普工作真的太少了,再加上可能是很多科幻電影的概念炒作,導致腦電波這種概念在大眾視野中還有點玄幻。

回到問題本身,看了題主的另外乙個問題,你想問的應該是人與人之間能不能通過腦電波交流。我的個人看法是不能。回答這個問題需要搞清楚三個子問題。

什麼是腦電波?

人類是否能夠感受到腦電波?即有沒有相關的感受器。

腦電波是否攜帶資訊?

人類大腦平均大約包含860億個神經細胞,神經細胞也叫神經元。神經元在工作的時候會放電,被叫做腦電。而我們的大腦皮層,骨骼,頭皮等等這些組織都是導體,可以導電。

大量神經元集體放電所產生的電流會沿著這些導體傳播,所以我們用電極在頭皮表面可以記錄到這些微弱的電流。當然也有植入式電極,就是通過手術將電極直接放到大腦皮層上,這種方式觀測腦電更加精確。

被記錄下來的腦電訊號叫做腦電圖,英文縮寫是 EEG,這個縮寫非常常見,關注腦電領域的話應該會經常看到。但是要注意,電波不是電流,大家常說的腦電波,嚴格來說也不是腦電

電波,也叫電磁波,其實就是我們在高中學過的電磁場。高中物理講過,電能生磁,磁能生電。電流周圍存在環繞向外傳播的電磁場,而腦電所產生的電磁場就是大家所說的腦電波,嚴格來講應該叫腦磁

不同於腦電,腦電傳播必須要有導體,並且會受導體電阻的影響,磁場的傳播不需要媒介,更加穩定。被記錄下來的腦磁訊號叫做腦磁圖,英文縮寫 MEG。

看完了腦電和腦磁的產生,下乙個問題就是人類到底能不能感受到腦電和腦磁。首先電流不會通過空氣傳播,神經元產生的電流本身就非常微弱,再傳到頭皮表面就更加微弱了,人根本感受不到。至於人能不能感受到磁場,嗯,反正我感受不到。

但是我也不能完全否認,我簡單搜尋了一下,確實有少數動物,比如鴿子,能利用地球磁場來導航。說明動物確實有磁場感受器存在,但是沒有任何人類有磁場感受器的證據。

所以針對普遍情況,既然人類無法感受到腦電也無法感受到腦磁,用腦電波傳遞資訊(或者說交流)也就無從談起了。

事實上很多東西都能用來傳遞資訊,古代就通過有沒有狼煙來傳遞有沒有敵人來犯的資訊。背後的原理非常簡單, 和 是兩種情況, 和 也是兩種情況,只要提前約定好規則,有敵人來襲就放狼煙,沒敵人就不放,就實現了乙個通訊的過程。

上邊的例子是最簡單的通訊實踐,從烽火戲諸侯的故事看,這種手段至少能追溯到兩千多年以前。直到 1948 年,香濃才首次把這種通訊背後的數學原理歸納出來,創立了資訊理論,為通訊領域開闢了乙個新時代。資訊理論說,變化的事物就能包含資訊。

試想,如果狼煙還分紅/綠/藍不同顏色,紅色代表大量敵軍來襲,綠色代表中量敵軍,藍色代表少量敵軍。變化的種類更多了,也就能傳遞更多的資訊了。

腦磁和腦電都是在不斷變化的訊號,只不過背後的規則不是我們定的,是未知的。用乙個控制機械手臂的例子來繼續說明,如果我們能區分開 和 所產生的腦電或腦磁訊號,就能讓手臂根據我們的意念來運動了。這種工作也叫解碼,目的就是從未知而又複雜的腦訊號中獲取我們想要的資訊。

需要注意的是,能夠區分訊號,並不代表就搞懂大腦背後的機制了。

上邊的例子就是現在很熱門的研究領域腦機互動/腦機介面。是一種人 → 電腦通過腦電傳遞資訊的技術。只不過就我所知的所有腦機互動研究,使用的都是腦電,而非腦磁( 腦電波)。

應該是因為錄腦磁圖的成本太高了,而且必須在專業的密閉環境中進行,顯然不適合用來做腦機互動。

腦電和腦磁的產生也都是非常自然的物理現象,也沒有太多神秘之處。做個比喻,火焰燃燒會產生光(模擬大腦工作會產生電和磁),光只是燃燒產生的結果或者說產物之一,是一種物理表象,而不是原因。

假如遠處起了火災,我們離得很遠,看不到火焰,但可以通過火光來推測火勢的大小。同樣的,我們看不到神經元具體是如何工作的,所以觀察它所產生的電和磁來推測相關的性質和機制

(以下是最開始寫的原答案)

現在的腦機互動研究就是腦電波傳遞資訊的例子。今天剛看的一篇文章,癱瘓患者可以僅靠大腦想象在電腦上打字,控制機械手臂等等。布朗大學 John Donoghue 教授的團隊做的。

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