這個四部分系列，與腦意識週，重點介紹了國家科學基金會工程局進行的投資，以開發尖端工具和技術，以提高我們對大腦的理解。
明尼蘇達大學的一支科學家和工程師團隊為古老的格言提供了新的含義：“心靈上的事情”。
由Bin HE，博士領導的主任生物醫學功能成像和神經工程實驗室，該團隊創建了一個非侵入性的腦部計算機界面（BCI），該界面可能有一天可以恢復肢體，癱瘓和其他阻止或限制正常運動的肢體，癱瘓和其他障礙的人的活動性和獨立性。借助此界面，志願者只能使用他們的思想來精確控制模擬和小型直升機的飛行。
雖然思維閱讀聽起來更像是科幻小說，而不是科學事實，但在過去的幾十年中，研究人員一直在追求這種技術。最近的進步使四肢癱瘓的患者得以控制輪椅，，，，吃巧克力和喝咖啡，所有這些都不舉起手指。
到目前為止，最成功的BCIS是依靠手術植入大腦的電極的BCI。這是因為單個思想產生的電活動極為薄弱：您從信號中獲得的越遠，大腦中活動的穩定嗡嗡聲越來越有可能淹沒。
缺點是這種方法令人難以置信。與腦外科手術和慢性腦植入物相關的醫療風險並不重要，特別是對於那些已經因受傷或癱瘓而損害的人而言。
現在，想像一下，如果一種非侵入性方法可以產生相同的清晰信號，從而使個人可以在不進行腦部手術的情況下與環境進行互動和互動。
對於他和他的同事來說，這是最終目標。
在2011年，他的團隊表明，配備有專門設計的帽子的志願者有可能僅使用自己的思想實時飛行虛擬直升機。
腦電圖已經存在數十年了，但直到最近才能記錄大腦活動。它無法提供有效解碼信號含義的高分辨率。幾年前，他的團隊開始將這些錄音與其他技術配對，包括功能磁共振成像（fMRI）。通過結合不同技術提供的信息，研究人員能夠以更好的分辨率檢測單個信號，從而可以解碼它們。
在2011年的研究中，要求志願者通過在屏幕前面出現的一系列戒指來指導虛擬直升機。研究人員想確定傳感器能夠檢測到預期運動的能力。志願者們駕駛了超過85％的戒指，飛行了虛擬直升機，他說這是令人鼓舞的。
他說：“據我所知，這是任何人第一次使用非侵入性方法模擬三個維度的運動。” “您可以想像，結果對我們來說非常令人興奮。”
在其最近的實驗中，他的團隊提高了賭注，用小型的遙控器代替了計算機模擬的直升機ardrone二極管。
在此實驗中，要求志願者在四分鐘內盡可能多次快速，連續地穿過兩個懸浮泡沫環。志願者根據安裝在船體上的前向攝像頭的視頻反饋來指導四輪驅動器。
他說：“我們想表明，可以控制實際設備，實時移動。”
該結果於2012年5月在世界醫學物理和生物醫學工程大會上提出，與虛擬直升機所看到的結果相當。受試者能夠連續多達五次通過，並在四分鐘的時間內成功飛過74％的環。
他說，該團隊專注於飛行直升機而不是控制輪椅或移動人造肢體的原因是兩倍。
他說，首先，直升機可以用作“概念證明，表明無創BCI可用於控制多維繫統”。換句話說，直升機是證明BCI實際上確實有效的一種簡單方法。
但是，更重要的是，他希望使用直升機，而不是輔助設備，將幫助人們思考該技術可能擁有的廣泛應用。
他說，高質量的非侵入性BCI可以增強飛行員和外科醫生等專業人員的自然能力，同時為運動員和視頻攝取愛好者提供新的挑戰和機遇。
他說：“這項技術的明顯應用是針對受傷或疾病受到損害的運動的個人。” “現實是，這也可能會提高普通人群中人們的生活質量。”
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編者註：本文描述的研究得到了國家科學基金會，聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點，發現和結論或建議都不一定反映國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。
