草根影响力新视野  编译 钟艺

来源 https://www.livescience.com

ALS病（肌萎缩性侧索硬化症）是一种运动神经元疾病，由于嵴髓受到创伤性损伤而会逐渐完全瘫痪，整个身体就像被“锁住”一样。虽然病人仍然可以思考，感受到情绪，但却无法将它们表示出来。几十年来，研究人员一直在尝试通过电脑技术（简称BCI），使深层次的残障人士跨越身体障碍，实现和外界的沟通。

近年来，BCI技术已经使ALS病人能够写信息，发送电子邮件，上网，控制智能家居，甚至移动电动轮椅。 2010年，德国的一个研究小组利用BCI实现了ALS病人的第一个“脑画”，没有动手能力的他们也可以完成绘画，有效地释放了瘫痪艺术家的创造力。现在，奥地利神经工程师团队通过构建第一个完全由大脑控制的音乐作品，进一步扩大了BCI在艺术方面对病人的帮助度。奥地利格拉茨技术大学神经工程研究所负责人GernotMüeller-Putz表示，他受到“脑画”计划的启迪，ALS病人可以拥有他们自己的展览，出售他们的作品，那为何不能让他们在音乐上有所造诣？

能够帮助病人创造音乐的这项最新BCI技术与之前技术不同，病人可以通过自己的想法直接编辑和播放音乐。这种技术不用使用脑波来校准乐谱，而是可以执行一系列单独的字符或命令来实现操作。利用这项技术，病人可通过字母选择来完成单词的拼写，可以选择画笔的大小和颜色。Müeller-Putz认为，同理，它可以让病人选择一种特定类型的音符 – 例如整个音符或四分音符，以及音符A，B，C sharp的音调来写出乐谱。

这项新BCI技术的原理是基于对大脑信号的捕捉。脑信号通过在头部佩戴仪器被记录下来然后进行分析。由于每个人的大脑有所不同，所以需要对系统进行校准，以准确地读取大脑信息。在完成校准之后，BCI计算机算法可以通过大脑对特定字符或者音符出现时的波形来识别出病人想选择的字母或者音符是哪一个。

通过对脑电波的变化捕捉来选择字母或音符是一个缓慢的过程，但却容易学习。在Müeller-Putz的实验中，ALS病人能够在第一次尝试时就复制具有高于88％准确度的拼写单词。几乎所有人都可以成功的将流行歌曲“Alouette”的25个音符选中然后进行复制，平均所花时间是21分钟。研究人员还邀请了一位专业音乐家来进行试验，在歌曲“Alouette”复制音符的环节他的正确率是93.6％，花费时间是20分钟。但是在自由创作环节，他在14分钟内就写出一段包含26音符的旋律。速度并不是一个很大的问题，Müeller-Putz解释说，ALS病人本身的特性决定了他们并没有我们那麽忙碌，对生活的快节奏要求那麽高。

该项新BCI技术的下一步是征询更多试验使用者的反馈，进一步缩小设备的大小，让ALS病人可以尽可能的随时随地实现音乐创作。