这是一门全新的自动控制技术，利用脑波通过电脑系统去操纵装置。

自动控制技术似乎沿着一条手控→（语）音控→脑波控的路线渐进。所谓脑波控制是指利用大脑脉冲去控制电脑、发动机和其他装置。科学家目前称此为大脑驱动控制技术，这听起来有点神，但确已是我们现实生活中的一环。我们不妨去看看赖特-佩特森（Wright-Patterson）实验室，它是这方面的先驱。

在一个无窗似洞的实验室里，塔曼（B. Tumey）钻进了一只架在四轮平面架上的钢箱，它连接着一台电脑，并通过电脑与一个电子控制系统相接。这只钢箱其实是一般的飞行模拟器。在塔曼前面的模拟器壁上，有一个小型显示屏，显示出一条代表水平的线。在此线上方，有一条表示模拟器与水平所夹角度的深黑色线条。突然出现了一条绿线，它跟黑线也有一个角度。塔曼力图倾斜模拟器，以使绿线盖在黑线之上。他的手、脚跟模拟器没有任何接触。事实上，他控制模拟器，在很大程度上是通过意念实现的。该实验室跟世界上的其他类心灵研究者，都在搞这一项自控技术。在许多不同的实验中，一些人已学会了用意念去开、熄灯，选择电视频道，甚至玩电视游戏。

人们往往称此为意念改动，可是研究者却不如此认为。实验室负责人麦克米伦说，“这些都是大脑驱动控制，我们所做的全部工作，是测量大脑不同点上的输出（信号）。”

正被测量着的塔曼的大脑信号是因两种柔和的白色光源所引发的（装在模拟器视屏的二边）。他的脑波稳定在每秒13.25 Hz上。他的视觉皮层中的神经元正受到一个光脉冲（13.25 Hz）的激励，其部位处在后脑部。紧贴在后脑部的一些电极测量着这一脑波的强度（微伏级）、频率。它们的变化依赖于有多少个神经元被同步受激。电脑把电压变化告诉模拟器的自动控制系统。

塔曼是通过他对脉冲光作出的反应再去控制模拟器的，他又如何反应呢？他向左倾靠模拟器，以降低视觉皮层脉冲频率于某个固定的阀值之下；而向右倾靠，则可提高脑脉冲频率于另一略大一点的阀值之上。若电压落到二个阀值之间，那么模拟器就有输出，他只要注意视屏上的绿黑二线，使绿线盖到黑线之上即可。

塔曼是如何加强或削弱他脑中的这一电脉冲的？实验室的一位物理学家说 :“没有人能真正知道这一反应，这是一种只能意会，无法言传的事。我们曾问过不少受试者，要求他们清楚地说明这一过程。可是他们说，你越是成功地控制模拟器，你越是说不清究竟是怎么回事。”

塔曼说，“首先你要想到具体的形象，例如，推（拉）门、开（关）灯，但不一定做得成功。有一次，我刚刚想到去做，就做成了。我很好地控制了模拟器。这真有点像是心灵实验。”

但瓦特斯华兹实验室的神经生物学家华玻（J.Wolpaw）却另有看法，“这并非是大脑是否有能力学会这种控制的问题。我很乐观，大脑的能力，远远超过我们要他学习的技巧和知识。问题是如何最好地使用这一技术。”也就是说，究竟须有多少电极去读出大脑的输出信号？这些电极最好贴在头皮的哪个位置上？如何把大脑的许多信号区分开来？应该诠释的又是哪些信号？大脑拥有100~1000亿个神经元，它们相互形成了100万亿个连接。每个心理的或身体的活动，都会从每个神经元中发出电信号并带上一个化学信号，最后变成电脉冲，通过长长的线状轴突而到达下一个神经元。现在的问题是从亿万神经元的活动中，提出那个有用的信号。这就像你拿起一个听筒，在一个大城市的无数对通话中，窃听出你所需要的那一对通话。

但研究者还发现，大脑对一个共同的任务，神经元会采取合作而输出一种波型。不同的大脑活动状态，会产生不同的波型。例如，在人们深睡时会发出△波，其频率为0.5~4 Hz；做梦时出现4~7 Hz的α波；悠闲时发出μ波（8~13 Hz），最后是β波，出现在集中精力做事之时（13~30 Hz）。

华玻现在利用的是α波的亚波（称μ波），其频率范围也在8~13 Hz之间，它们是大脑感觉运动皮层中的神经元所产生的。华玻说：“大脑对感觉和运动作出反应时，μ波就出现变化。看来大脑的这一部分，正是一条对人体的物理控制最直接相关的通道，故我们想利用这一波型，以发展这一新的控制技术。”

华玻打算利用此技术，去帮助那些四肢不便、说话甚至呼吸有困难的人。他跟其同事6对60名正常的成年受试者，用脑电图记录了他们的M波，并选择了5名波型较易识别的作实验。华玻要他们坐在一只面对电脑视砰的舒适的椅子上，戴上一顶似游泳用的帽子，帽上附有许多电极。他们的任务很简单：想着去移动电脑视屏上的一只游标。这样的实验每周做2次，每次半个小时，持续2个月。

研究者一直记录他们的M波，井挑出“最好”（移动了游标）的波型。就大多数人而言，他们F波的频率以及产生的位置都是相仿的，虽然有细微的差别。除一人外，其他4人在80~95%的时间里，皆能移动游标在不紧张的情况下，他们能较熟练地操纵游标，再通过它去开灯或调整电视频道。

华玻打算在国家健康研究所的资助下，把这一技术应用到四肢无法弹动的人。他希望最终有100名志愿者来报名，其中1/4是失去活动能力的人。已有一名肌肉硬化症患者参加了实验，实验进行得很成功，跟健康人（受试者）没有什么区别。

实际上，大脑-激励技术所碰上的困难，并不是大脑接受这一新型控制技术的速度太慢，而是电信号在控制系统中运行的时间成问题。这包括电脑软件分析EEG图像、执行指令，以及向受试者显示结果，所需时间太长了。实验室的一位专家斯开纳说，“若你告诉你的手臂去驾驶方向盘，至少得等上10秒钟才会转动，而你需要的是马上转动。实在太慢了。”“我们必须让受试者尽可能地接近实时反馈信号。”

实时是何意呢？一般常人，对视觉信号的感知约需0.07秒，这就是实时的含义。斯开纳说，这对他们确是一个挑战。1982年，他已研制成一台电信号处理机，它能认出任何选定的大脑波型，并把它从大脑的电波交通中提出，且在0.2秒的时间内，把这一信号显示在模拟器的视屏上。虽然这一时间已很短丁，但还不够。目前斯开纳正在研制一台新的信号处理机，将把这一时间缩短到0.1秒。斯开纳说，“如果我们能在大脑信号完成一个循环后，并且在下一循环过去之前，即能显示出大脑要做的事情，那么，这就近于瞬间反馈了。”

目前这一新型的自动控制技术还处在它的童年时代。还有许多东西须要搞清，在技术上也有不少地方有待改进。麦克米伦乐观地说，“20~30年后，我们也许会说，飞行员何必用手去操纵驾驶杆呢？因为直接用大脑去操纵已是如此完善！”

大脑驱动控制技术的发展，其意义远远越出了自控技术的范围，它肯定会促进科学界对人类大脑结构、功能的深入了解，从而解开宇宙演化中的这一最复杂产物的奥秘！

[Discover，1994年5月号]