大脑通过电极帽控制外物
据了解，学生们之所以能够实现用“思维”让机器狗踢足球完全是因为有了脑-机接口，它由电极帽、脑电波放大器和一台计算机信息处理器三部分组成。
据负责该项目的洪波博士告诉记者，人在思维时大脑皮层会出现特定的电活动，在头皮记录到的这种电活动通常叫做脑电波。这些电波可以借助高性能的生物电信号采集系统以及专门设计的计算机算法(比如电极帽)，把这些特征实时地提取出来，并进行自动分类，从而实时判断出当前人所处的思维状态。然后再通过计算机将判断出来的思维状态可以翻译成预先设定的控制命令，通过无线网络发送出去，从而实现人脑对计算机、等外部设备的直接控制。
通俗地说，你只要戴上特殊的电极帽，经过较短时间的训练，就可以通过大脑想象自己的肢体活动来直接控制机器狗的运动。
可实时解读大脑皮层信号
据了解，解读脑电波信号的最大挑战在于脑电波十分微弱，通常在头皮检测到的电压大约只相当于普通干电池的十万分之一，而且其中有用的信号常常淹没在杂乱的背景噪声中。
最近几年来，清华大学的这个研究小组发展了一套国际领先的信号处理和模式分类方法。今年年初，他们采用这套方法成功实现了实时解读大脑运动皮层信号的脑-机接口。这个新系统不再需要任何外界的视觉刺激，只需想象自己的肢体运动，计算机就可以通过脑电波判断出你在想的是什么运动，并翻译成相应的控制命令，来控制家电的开关或者机器人的运动。本文开头提到的机器狗就是通过这样的系统，由人的思维控制其在“绿茵场”上左攻右突，命中目标的。
这一技术在国际上排第一
据了解，目前美国和德国也已有类似的系统，但洪波肯定地告诉记者，清华研制出的该系统在信息处理的准确率上领先国际水平。据他透露，清华大学医学院神经工程研究所的这个研究小组在处理和解读神经信号方面已经进行了近20年的研究。
研究所负责人高上凯教授告诉记者，1999年他们在国际上较早研制成功了解读视觉脑区信号的“脑-机接口”系统，并创造了每分钟60比特的最高通讯速度，即每分钟可以用脑电波向计算机中输入18个数字，也就是说可以在一分钟内用脑电波轻松拨出一个手机号码。而国际上同类系统的速度一般在25比特左右。
意念支配外物·感受
一戴上电极帽就只有一个想法
清华大学医学系生物医学工程系副教授洪波头戴电极帽向记者演示了他们的脑控电话拨号系统。
首先，他先目视电话拨号系统，然后开始用他的思维拨号，他的前方是一个特殊的电话键盘，0—9键，还有两个字母“B”和“C”，12个键不同频次地闪烁。“每个号码都有编码，看1和2或者任何一个数字感觉都不一样。”一分钟左右，被演示的手机拨通了。整个过程没有借助任何人体接触，都是靠大脑来完成的。
据洪波副教授介绍，戴上电极帽就跟戴一顶普通的帽子没什么两样，惟一不同的是，只要戴上此帽子，人就会不由自主地集中精神，“我当时就只有一种想努力控制设备的愿望。”
当然，此操作必须远离冰箱和一些比较大的电器，因为系统信号会受到影响而变得工作慢和效果不好。
 
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