用思维“演奏”音乐


  瘫痪病人也许不能动弹,但他们可以用思维演奏音乐!

  英国普利茅斯大学(University of Plymouth)的电子音乐作曲家爱德华多·米兰达(Eduardo Miranda)研发了一种大脑控制接口设备,该设备可以感知大脑脉冲,再将其转化为美妙的音符。在使用前,使用者首先要学会将大脑信号和特殊任务结合在一起,以便让大脑扫描仪能捕获神经元的活动。

  这项技术是对人机交互技术的扩展,人机交互技术已经广泛应用于其他方面,包括汽车驾驶、机器人控制和电子游戏(例如微软Kinect)。米兰达表示,他希望这种音乐性的人机交互接口能够发挥治疗目的。

  患有神经病变的病人,例如帕金森氏症或者老年痴呆症患者,可以伴随着音乐进行有节奏的走动,甚至引发记忆或者情感,但中风或闭锁综合症(locked-in syndrome)患者则只能听听音乐而已。闭锁综合症是一种脑桥基底部受损病变,患者虽意识清醒,对语言理解无碍,但无法说话表达,除可眨眼运动外,面部、四肢均瘫痪。现在,通过这项设备,这些具有生理局限性的患者也可以用音乐展开瘫痪复健治疗。

  使用者首先用大脑对设备进行调整,再学习将特定的大脑信号和外部刺激联系起来。使用者的大脑上戴有一顶脑电图描记器(EEG)帽子,将注意力集中于电脑屏幕上的4个小按钮,每个按钮都会引发一系列音符。当使用者想要演奏音乐时,必须盯住与想法一致的目标按钮。

  米兰达和埃塞克斯大学(University of Essex)的计算机专家们对一位患有闭锁综合症的患者进行了测试,该患者在两个小时内学会运用系统并“演奏”出曲调。通过变换注意力的程度,患者学会改变脑电图描记器的振幅,从而能够弹奏出不同的音符,就如同弹钢琴一样。

  不久的将来,研究学者们希望推出无需调整的系统,倚靠高级计算方法,仪器自动感知使用者对每个按钮的神经反应。