神舟二十三號航天員,在空間站里,戴上了一頂頭頂上布滿密密麻麻電極的古怪帽子,這到底是咋了?是不是我們的航天員生病了?或者是腦部出現啥問題了?還或者是,先進的醫學前沿實驗?不會是腦機接口吧?而且還有航天員專門拿著針一樣的東西,在往航天員的腦部“打針”。
![]()
圈叔先給大家吃顆定心丸:咱們的航天員們可是好著呢,并沒有生病。
那這古怪的充滿電極的帽子是啥?
這其實是一套正兒八經的科研設備。航天員戴著這帽子,并不是在看病,而是在做一項很硬核的科學實驗。那地球上不能研究嗎?非得折騰到天上去?
![]()
為就出現重力上。咱們大腦在地球上做出任何的認知判斷,都是在有重力的環境下做出的。那么突然把人扔失重的太空上,大腦的反應會不會出現慢半拍、注意力不集中、空間感知能力下降等問題?如果出現類似問題,這背后的神經變化是怎樣的?大腦能不能自己去適應失重環境并“調整”呢?
這些問題都是地面的實驗室回答不了的。必須得上天去解決,在真正的微重力環境下,去采集數據做出研究,這也是為啥神舟二十三號乘組,要戴著腦電帽在空間站里面做實驗的原因了。
![]()
那為啥要打針呢?這其實是往電極里注入作為導電介質的生理鹽水。
而細心的朋友們可能也發現了,咱們的航天員在做腦電測試的過程中,其實是出現了兩種類似但不同的裝備的。
一種是輕便版本的腦電帽,這也是腦控操作的“入門款”裝備。
![]()
你看,畫面中的航天員正在穿著藍色的艙內工作服,頭上戴著的就是腦電采集帽,并且右手邊還有一個可供操控的手柄,在這個帽子上,布滿了電極,這是用來捕捉大腦皮層電信號的。
這些信號呢,其實就是航天員用腦電信號的“思考”后,用手柄操作,完成一系列的模擬考題。地面人員在采集到這些腦電數據之后,通過分析微重力環境下,航天員的視覺運動加工能力,腦力的負荷狀態,以及意念操控的準確及穩定性,判斷航天員的腦活動。
而這樣做的目的,并不是局限在中國空間站,而是把視線拉到以后去月球,去火星,這些路途更遠,任務更復雜的星際任務中。要知道,如果在執行星際任務時候,大腦的狀態不好,那可是要出大事的。
![]()
再來說第二種腦電帽。這個就更有視覺沖擊力了。
航天員依舊穿著深藍色短袖艙內服,頭上戴著的腦電腦更大、更復雜,這是一種高密度的腦電采集頭環,電極數量更多,范圍覆蓋更廣,后面還拖著長長的傳輸線纜。這個實驗的全稱是空間腦網絡時變特性、全維度在軌腦電深度測試實驗
![]()
如果我們說第一種腦電帽,只是簡單測測大腦的基本功能的話,那現在這種帶著長長傳輸線纜的采集頭環,就是要給大腦拍一部高清“紀錄片”了。它能夠采集全腦皮層活動信號,分析在失重環境下,人腦網絡是怎么自適應變化的。
這里面還有一個特別值得關注的細節,執行這個實驗的航天員黎家盈。作為女性航天員,她的腦電數據具有特殊的科學價值。長期以來,航天醫學的研究樣本以男性為主,女性在長期太空飛行中的腦生理變化數據幾乎是空白。黎家盈參與的這次測試,就是在完善男女航天員的對比樣本,為未來女性航天員執行長期任務提供科學依據。
![]()
有人可能會問:神舟二十三號做這個實驗,是不是太突然了?
其實一點都不突然。中國在太空腦電測試這條路上,已經走了十幾年。
早在2012年天宮二號時期,就首次開展了太空腦電試驗。從2021年中國空間站任務啟動以來,每一個乘組都會進行腦電測試。神舟十七號、十九號、二十一號……多批乘組接力完成,已經開展了數十次在軌腦電測試。
![]()
整套腦電系列實驗統一歸類為航天人因工程與腦科學在軌研究項目,分為簡易腦控操作和高精度全腦功能監測兩個細分模塊。
搞這么大陣仗,到底圖什么?
中國航天員科研訓練中心的專家總結得很清楚,研究目的就三個:
第一,看空間環境對大腦造成了什么影響。 微重力、輻射、狹小密閉空間、晝夜節律紊亂……太空到底怎么影響人的大腦?
第二,看人腦在太空怎么適應環境、重塑自己。 大腦有很強的可塑性,到了新環境會自己“重新接線”。這個過程是怎么發生的?能持續多久?
第三,發展、驗證一些腦能力提升的技術。 不光要知道大腦怎么變差,還要想辦法讓它變好。比如通過腦刺激等技術來提升人的認知能力。
![]()
你沒看錯,就是類腦智能。在太空這個極端環境里研究人腦怎么工作、怎么適應、怎么進化,可能會給人工智能的發展帶來全新的啟發。
而今后最直接的應用場景就是腦控操作。想象一下,未來航天員在艙外進行復雜作業時,雙手被占用了,或者環境太危險來不及動手操作,這時候如果能“想一想”就能控制機器人或設備,是不是既安全又高效?這項技術有望在復雜的出艙活動和人機協同方面得到應用。
![]()
此外,腦電數據還能用來實時評估航天員的疲勞度和認知狀態。如果系統發現航天員腦子“不在狀態”,可以及時提醒或調整任務安排,這就是人因保障的核心價值。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.