看過電影《阿凡達》的人一定不會忘記影片中這樣一個橋段:在潘多拉星上，下身癱瘓的的前海軍戰士傑克·薩利躺在密封艙中，通過頭上戴著的複雜設備，利用意念操控人造的混血阿凡達。 當然，潘多拉星和阿凡達只是導演卡梅隆的虛構，利用意念操控阿凡達自然也不可能發生。但是你或許不知道，利用"意念"操控物體已經不再是人類的空想。
要想搞明白究竟是如何利用"意念"操控物體，首先必須要理解"腦電"的概念。"意念"操控，是利用人類的腦波操控，相關的科學研究已經超過半個世紀。 通俗地講，人類在進行各項生理活動時都在放電。心臟跳動時會產生1~2毫伏的電壓，眼睛開閉會產生5~6毫伏的電壓，而思考問題時大腦會產生0.2~1毫伏的電壓。 如果用科學儀器測量大腦的電位活動，那麼在熒幕上就會顯示出波浪一樣的圖形，這就是"腦波"。腦波活動具有一定的規律性特徵，和大腦的意識存在某種程度的對應關係。人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態之下，腦電波的頻率會有明顯的不同，約在1~40赫茲之間，依照不同的頻率，腦波又被進一步分為α、β、δ、θ波。當人在一定的壓力之下精神高度集中時，腦波的頻率在12~38赫茲之間，這個波段被稱為β波，是"意識"層面的腦波;當人注意力下降，處於放鬆狀態時，腦波的頻率會下降到8~12赫茲，這被稱為α波;進入睡眠狀態後，腦波頻率進一步下降，被分為θ波(4~8赫茲)和δ波(0.5~4赫茲)，它們分別反映的是人在"潛意識"和"無意識"階段的狀態。 正是因為腦波具有這種隨著情緒波動而變化的特性，人類對於腦波的開發利用成為了可能。電影《阿凡達》中所展現的實際上是一種叫做腦機接口的技術(Brain-Computer Interface，簡稱BCI)，是指在人腦與計算機等外部設備之間建立直接的連接通路。通過對於腦電信息的分析解讀，將其進一步轉化為相應的動作，這就是用"意念"操控物體的基本原理。
目前，腦波相關的技術大多應用在醫療領域，例如治療癲癇等腦部疾病的病人。此外，已經有多個科研機構宣稱開發出了可以利用思維控制的義肢，但是，目前大多仍停留在實驗室階段。 雖然人類對於腦波的研究已經有60多年，但是相關的科研成果一直沒有能夠進行大規模的商業化應用。一方面是由於人的大腦過於複雜，人類對於它的研究還比較初級，另一方面，腦波測量的困難也成為阻礙技術進一步發展的重要原因。
人的大腦被緊緊包裹在頭蓋骨當中，頭骨屏蔽掉了大量信號，能夠傳到外面的已經相當微弱，因此從外界測量就變得格外困難。在專業醫療領域，腦電波的測量要在患者頭上裝上十幾個電極，並且塗滿導電膠，十分麻煩。如此複雜的測量過程也阻礙腦波技術在民用市場推廣，不過經過多年的技術積累，相關的技術終於在最近10年中取得了一些突破性進展。
目前，硅谷創業公司Neurosky已經將龐大的腦波監測設備縮減至一個頭戴式耳機的大小，並且僅僅需要一個金屬觸點就可以實現對於腦波的測量，這種便攜式的設備也使腦波技術的大規模民用化成為可能。憑藉這方面的技術優勢，這家成立僅僅7年的公司迅速成長為行業內的領軍企業。
2009年的美國消費電子展(CES)上，全球最大的玩具廠商美泰公司推出了基於腦波技術的玩具MindFlex。MindFlex是一款腦波控制玩具，玩家可以用"意志"讓小球懸浮至空中，意念越專注，小球就漂浮越高。利用輔助的手動控制設備，玩家可以控制小球穿越各種障礙。MIndFlex推出短短5周後，第一批產品便銷售一空，瘋狂的表現也使它被亞馬遜評為"2009年聖誕節玩具採購清單第一名"。很多人不知道的是，這款玩具的核心技術供應商正是Neurosky公司。推出至今，Mindflex在歐美市場已經售出超過100萬套。今年年初，MindFlex更是被《時代》雜誌評為人類歷史上最偉大的100款玩具之一。
去年的ChinaJoy上，Neurosky與本土遊戲公司藍港在線達成深度合作協議，並率先在網遊《傭兵天下》中運用腦波技術;今年8月，Neurosky又與海爾合作推出了全球首款腦波電視，這款電視配備了Neurosky的腦波監測耳機Mindreader，並且內置了多款腦波控制遊戲，大大增加了電視的趣味性。此外，Neurosky的技術也已經運用在一些教育產品當中，幫助兒童提高注意力，美國國家射箭隊也在應用腦波技術提高運動員的成績。
2013年6月，美國明尼蘇達大學的華人科學家賀斌教授帶領的研究團隊展示了他的意念控制研究成果。與以往需要在大腦中植入電極的意念控制技術不同。賀斌教授最新的意念控制技術完全是無創的，無需進行大腦植入操作。使用者只需戴上一個帽子，通過帽子上的電極即可記錄下使用者的腦電波。在這個腦電圖掃描帽具有64個緊貼頭皮的電極。這些電極監控來自大腦的電活動並將信號(或信號中斷)傳遞給電腦。電腦對這些數據進行處理後將之轉化為另一種電子信號，通過Wifi傳遞至飛行器的接收器，從而控制飛行器的飛行動作。賀斌教授團隊展示瞭如何利用自己的意念操控一架模型直升機在空中飛行、俯衝、上升，甚至可以毫無困難地穿越以氣球做成的環形形障礙物。
目前市面上出現了一款叫BrainLink的產品，它的核心原理就是利用了腦電波技術。將採集到的腦波信號通過藍牙傳輸到所使用的設備中，讓用戶通過相應的軟件來感受和測量腦電波的神奇。
BrainLink意念頭箍是由深圳市宏智力科技有限公司專為IOS系統研發的配件產品，它是一個安全可靠，佩戴簡易方便的頭戴式腦電波傳感器。它可以通過藍牙無線鏈接手機、平板電腦、手提電腦、臺式電腦或智能電視等終端設備。配合相應的應用軟件就可以實現意念力互動操控。Brainlink引用了國外先進的腦機接口技術，其獨特的外觀設計、強大的培訓軟件深受廣大用戶的喜愛。它能讓手機或平板電腦即使瞭解到您的大腦狀態，例如是否專注、緊張、放鬆或疲勞等。您也可以通過主動調節自己的專注度和放鬆度來給予手機平板電腦指令，從而實現神奇的"意念力操控"。
Brainlink主要用於提高孩子的專注力和放鬆力，幫助孩子在高壓的學習環境中學會自我調整，促使孩子養成良好地學習習慣，培養孩子獨立思考的能力。
2015年6月，上海交通大學機械與動力工程學院碩士研究生李廣曄在導師張定國的指導下，成功利用人類的大腦意念遙控活體蟑螂。這隻蟑螂在人腦的指揮下，竟然完成了S形軌跡和Z形軌跡等任務。
美國一名四肢癱瘓的25歲青年，在頭骨中植入了該公司研發的一種瓶蓋大小的芯片，並用100個與輪椅或電腦相連的微型傳感器連接芯片。目前，他僅通過意識就能控制燈光開關、調節空調，寫電子郵件、指揮輪椅移動，甚至玩電子遊戲。
現在，世界上很多大學都在進行這項研究。“計算機動力”公司成功的關鍵在於可以瞬間從100個神經元接受信號，並迅速傳輸至計算機進行處理。該實驗超過了以前所有對癱瘓病人治療的努力，對於嚴重癲癇病、帕金森症或者其他神經調節失常的病人都將是福音。未來假肢也有可能像正常肢體一樣工作。美國食品和藥物管理局還批准“計算機動力”公司今年再做4例這樣的手術。美國國防部先進技術研究項目署目前也正提供資金支持這項研究。他們設想未來把該技術用在飛行員身上，使他們僅用思想就可以進行一些操作。
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