近日伊利诺斯大学的John Rogers和他的同事开发了一种柔软、可变形、置于皮肤表面的电极，可用来探测大脑信号。戴上这些金质地的电极就好像贴了纹身一样，不会对普通皮肤造成影响，同时在高强度的运动如游泳之后不会脱落。这项研究成果被发表在 3 月 16 日的期刊 Proceedings of the National Academy of Sciences 上面。
这项发明可以被用于一种全新的交互方式：BCI（brain-computer interface）也就是人脑与电脑之间的直接交互。Rogers 认为，这项技术成熟后，一方面可以帮助如后天失去听说能力的残疾人更方便地与外界沟通，也可以用于检测睡眠情况或者人们学习、工作时的注意力集中情况。 几十年来，科学家一直在试图通过外接型设备记录脑电图（EEGs），来分析人类的大脑活动。也就是我们能够想象的，在头上沾一些涂有导电液的电极，但这些材料通常无法持续很久。新研发的“贴金纹身”由质地较软、可折叠的金质电极构成，厚度只有 300 纳米，宽度为 30 微米，依附在一片片柔软的塑料上，如下图所示。
这种极小的材料粘附在皮肤上依靠的是范德华力，也就是原子间的静电作用，与壁虎能贴壁行进的原理相同，因此持久性上比导电液好很多。通过实验，“贴金纹身”可以保持将近 14 天，其中还包括皮肤细胞自身的新陈代谢和表皮脱落造成的影响。 事实上，这件“可穿戴设备”由两部分构成，在颞骨乳突的部分用来记录大脑的活动情况，而耳朵内的其实是地线。在实验室研究中颞骨乳突的部分可以被连接到监控装置上。目前技术还无法达到使数据无线传输，这也是研究团队下一步努力的方向之一。不过一旦实现无线传输了，恐怕那么小的体积也很难配备储电和续航装置吧。 另一个努力的方向是交互的速度。在研究人员发布的视频中，看得到志愿者确实可以用“脑力”通过这种交互方式拼写出了 computer 这个词，但是速度极慢，每分钟只能输入 2.3-2.5 个字母。不禁让人想起《万物理论》里男主角刚开始失去表达能力时使用拼写板的样子。所以，我觉得这项技术在未经面世之前，一定要让霍金教授先试用一下。 [本文参考以下来源：spectrum.ieee.org, pnas.org] |
