“腦―腦”通信模式研究

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1、“腦一腦”通信模式研究摘要：人身上都有磁場，但人思考的時候，磁場會發(fā)生改變，形成一種生物電流通過磁場，而形成腦電波。腦電波也是一種電磁波，可以攜帶信息以及能量，而且不需要通過介質(zhì)就可以傳輸，因此把這種直接通過腦電波來通信的方式叫做“腦-腦”通信模式，實(shí)現(xiàn)意識交流。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)工程研究所的專家們成功地研制出“腦-機(jī)接口”系統(tǒng)(大腦和外界之間建立起一種直接的交流通道)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種新的通信模式。該通信模式是在現(xiàn)有通信方式的基礎(chǔ)上外加“腦-機(jī)接口”系統(tǒng)建立而成，也需要利用調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，只是在發(fā)射與接收信號上利用的技術(shù)不同而已。

2、而且在這種通信方式中，人的大腦這臺龐大的機(jī)器占有極大的主導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：腦電波意識交流“腦-機(jī)接口”系統(tǒng)(BMT)“腦-腦”通信模式中圖分類號：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-3973(2013)010-100-031引言隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，通信技術(shù)也得到了很大的提高，先后出現(xiàn)了3G,4G等新型移動通信技術(shù)，但是卻依然不能滿足一些人群的需要，如聾啞等殘疾人。因此需要出現(xiàn)一種新型的通信方式來滿足這些人群的需要，筆者所提出的這種“腦-腦”通信模式就是這種新型的通信方式。人的人腦就是一臺功能強(qiáng)人的通信設(shè)備，同時具有編碼器和譯

3、碼器，可以把很多外在信號翻譯為大腦可以識別的信號，例如把聲咅信號翻譯為電信號。由于人的大腦在思維活動時，會產(chǎn)生腦電波信號，雖然是i種低頻微弱信號，但是只要加以利用就同樣可以被人腦識別的，這就是我提出“腦-腦”通信模式的一些基礎(chǔ)。這種通信方式可以實(shí)現(xiàn)私密話的交流，真正達(dá)到“一切盡在不言中”的效果。情人間不需要再用眉H傳情了，在人多的場合下就可以直接私密交流了；圖書館、自習(xí)室、會議室等地方可以私下交流而不影響他人。因?yàn)椴恍枰ㄟ^空氣這種介質(zhì)作為信道傳輸，因此在太空中也可以使用這種通信方式。2實(shí)現(xiàn)2.1理論依據(jù)2.1.1通信系統(tǒng)基本模型通

4、信系統(tǒng)基木模型包括：信源，發(fā)送設(shè)備，信道，接收設(shè)備，信宿，外加噪聲源。2.1.2腦電波（1）腦電波形成條件：1）同步化：節(jié)律性的腦電波是許多神經(jīng)元同時活動和同時抑制的結(jié)果。只有頻率與位相皆相同，總和出來的波幅才能較人，否則就會相互抵消，甚至記錄不出電位變化。通常，同步化的程度越大，則波幅越大而頻率越低；反之，去同步化的程度越大，則波幅越小而頻率越高。2）神經(jīng)元的排列方向一致：大腦皮層的錐體細(xì)胞排列非常整齊，其頂樹突都伸向皮層表面，因此，腦電波的形成，極有可能是由于許多錐體細(xì)胞產(chǎn)生的電位自細(xì)胞體傳向皮層表面的結(jié)果。當(dāng)這些錐體細(xì)胞進(jìn)行同

5、步活動時就會產(chǎn)生強(qiáng)大的電場，才能在皮層表面記錄出來。（2）腦電波的高度特界性。每個人的腦電波特征碼都是唯一的一一腦電波指紋，因此，可以用于身份的鑒定。（3）腦電波原理。大腦工作時，神經(jīng)細(xì)胞屮離子運(yùn)動的運(yùn)動產(chǎn)生電流，大腦150億的神經(jīng)元（腦細(xì)胞）不斷釋放出微電流。大腦總的電流活動情況可以用腦電分析儀（EEG）測量記錄下來，這種大腦電流活動的形態(tài)各不相同，有快有慢，由此產(chǎn)生了各種頻率的腦電波。科學(xué)界公認(rèn)的腦電波主要有四種狀態(tài),神經(jīng)科學(xué)界根據(jù)腦波的頻率分成四個主要類別：震蕩頻率范圍分別為8Hz-14Hz、14Hz-100Hz、4Hz-8H

6、z、0.5Hz-4Hzo2.2運(yùn)用依據(jù)2.2.1電子精神控制技術(shù)電子精神控制技術(shù)是通過高靈敏的接收元件接收并放大大腦活動所產(chǎn)生的微弱腦電波電磁輻射信號，經(jīng)專門的譯碼軟件處理就可讀懂大腦內(nèi)部的思維活動，反過來通過向神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)射調(diào)制后的特定腦電波信號，也可以向人腦直接寫入信息，從而實(shí)現(xiàn)對人腦的直接遙控。2.2.2其他運(yùn)用實(shí)例如腦電波控制小球升降，通過腦電波控制機(jī)器運(yùn)行（清華成功研制意念控物電腦，用腦電波控制機(jī)器狗踢球），腦電波對抗游戲等等。3“腦腦”通信模型構(gòu)思裝置：發(fā)送調(diào)制后的腦電波信號，或者接收解調(diào)后的腦電波信號；基站：用于遠(yuǎn)距離通

7、信時，類似于聯(lián)通、移動等的基站。人的大腦是一部功能強(qiáng)人的通信設(shè)備，同時具有編碼器與譯碼器功能。該模型涉及到的學(xué)科有物理，生物，醫(yī)學(xué)，信息等；領(lǐng)域有信息技術(shù)，生物技術(shù)，新材料等。4模型設(shè)計及核心思想4?1關(guān)鍵問題人的大腦如何識別這些腦電波信號？我們知道，現(xiàn)在我們?nèi)粘＝涣鞫际峭ㄟ^聲音信號,因?yàn)槁暡ㄊ菣C(jī)械波,可以產(chǎn)生振動。聲音傳到耳朵里，引起耳內(nèi)耳蝸管的振動，并傳到聽覺神經(jīng)，最后傳到大腦，從而使人能夠聽到聲音。而我們現(xiàn)在要通過腦電波交流的話，最重要的問題就是人的大腦如何識別外來的腦電波信號。如果大腦不能識別這些信號，就不能實(shí)現(xiàn)交流，就不能

8、完成雙方通信了。因此，現(xiàn)在我們需要解決的難題就是如何讓我們的大腦來識別這些外來的腦電波信號，或者說是我們大腦如何接收他人的腦電波信號。4.2解決方案方案一：轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘杺鹘o大腦。我們知道人可用兩種方式獲得聲音信號：（1）通過聲波直接