不知道你是否刷到过这样的画面,那就是咱们空间站航天员头上被戴上了布满密密麻麻电极的怪帽子,旁边黎家盈拿着一个针管,在往其他航天员的帽子上打针。
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在视频的弹幕以及评论区里,就能看到网友们的惊愕,纷纷回复道:“这是咋了?”“航天员生病了?”“不会是在做脑机接口实验吧?”
先淡定,圈叔先给大家吃颗定心丸,这只是一个实验,咱们的航天员好着呢,没生病。那这个戴在航天员头顶上的电极帽,到底是个啥东西?为啥又往头上打针呢?
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这个让人有点犯密集恐惧症的帽子,其实是一顶电极帽,它是给大脑拍片用的,专业名叫脑电采集设备,也叫EEG设备,作用就是用来捕捉大脑皮层电信号的科研仪器。那这种实验不能在地球上研究吗?干嘛非要倒腾到天上去呢?
这就不得不说地球重力了。咱们的大脑在地球上做任何的认知判断,都是在重力条件下完成的。那突然把已经习惯地心引力的人放到太空,大脑的反应会不会因此而有变化?注意力会不会因此而不集中?空间感知能力会不会因此而下降?如果会这样变化,那背后的神经变化又是什么样的?大脑拥不拥有对失重环境的再适应能力?
你看,这些问题是不是地面实验室回答不了了?所以必须要上天,必须要在真正的微重力环境下去采集数据后做相应研究。这也就是为啥神舟二十三号航天员要戴着电极帽,在空间站里采集数据的原因了。
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这个古怪的帽子搞明白了,那打针又是咋回事呢?
你看,黎家盈正拿着一个针头往戴着电极帽的头上打针呢!
其实,那也不是打针,而是往电极里注入生理盐水。这生理盐水是最好的导电介质,能够让电极更好地去捕捉到大脑发出来的微弱电信号。你可能不知道的是,以前用的可不是生理盐水,都是胶状导电膏,黏黏糊糊还难清理,是经过科研团队多次更改技术后,才最终换成了盐水电极帽的。
在做好实验之后,只需要航天员用湿纸巾擦一擦,就行了,大大提高了实验的效率。
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那这脑电帽只是工具,它具体都做些,或者说测试些什么呢?在神舟二十三号乘组在轨期间,这套脑电帽设备要开展好几个方向的实验课题。
“上下视野研究”方面。在地球上,我们默认的出厂设置里,上面和下面都是固定的,因为有重力的存在,头部为上,脚部为下。但到了太空,没有重力了,这上和下的概念也就模糊了。神舟二十三号航天员带上脑电帽,再配合眼动仪等设备,完成特定的视觉检测,就能让科学家分析出,在失重环境下,人的视觉注意力在垂直方向上会发生什么变化,这对以后的深空探索例如登陆月球和探索火星时,航天员的相关空间定向能力研究很重要。
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“执行功能训练”方向。这个方向主要是测试大脑的“总指挥”好不好使。执行功能负责的是计划、决策、注意力切换、抑制冲动这些高级认知活动。航天员戴着脑电帽执行各种认知任务,科学家通过脑电信号来评估大脑的处理效率、反应抑制能力、认知负荷等指标。说白了就是看看:在太空待久了,脑子还灵不灵光?
“探索利用研究”方向。简单说就是:面对一个陌生环境,你是选择“探索”新选项,还是“利用”已有经验?这个权衡在地球上和太空里可能完全不同。研究这个,是为了搞清楚长期空间飞行会不会改变人的决策模式。
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你以为这就完了?远不止。
乘组还用眼动仪等设备,开展了微重力关系认知和航天人机信任与协同影响等实验。
“人机信任”这个词很有意思。你想啊,未来的深空探测中,航天员身边肯定少不了各种AI助手,帮你操控设备、分析数据、甚至预警风险。但在失重、封闭、高风险的太空环境里,航天员对AI助手的信任程度会不会发生变化?是更依赖AI,还是更不相信AI?这种信任的动态变化规律是什么?
这些数据地面同样拿不到,只能在空间站里一点点采集。
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未来我们要去月球建基地、去火星搞开发,航天员一待就是好几年。他们的大脑能不能扛住?身体能不能适应?决策还准不准?这些问题,都得靠今天这些戴在头上的“电极帽”、注入电极的“生理盐水”来回答。
太空很遥远,但航天员离我们其实不远。在那四百公里高的中国空间站里,有人正戴着满是电极的帽子,替全人类回答一个关于未来的问题。
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