跳过媒介，我们能不能只用思想控制计算机？( 二 ) 全文共5227字

·优点：非侵入，成本相对较低，便于携带，时间分辨率高（显示实时活动）。
·缺点：空间分辨率低（由于信号传导距离远，监测范围受限）。
虽然脑电描记法在信号检测上不够精确，但是很多公司会在普通用户产品中使用脑电描写法。
还有几种其它类型的非侵入式脑机接口，比如脑磁图描记术（Magnetoencephalography ， MEG），它监测脑电流产生的磁场。因为磁场比电场在颅骨上产生的干扰活动更少，所以脑磁图描记术的空间分辨率更高。

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图源：TheNewEconomy
另外一种非侵入式脑机接口功能性磁共振成像（Functionalmagneticresonanceimaging ， fMRI）使用磁共振成像技术生成神经影像。这种接口通过监测血流量变化来监测脑部活动。当大脑的某个区域活跃时，该区域的血流量也会增加。
大体上就是，当大脑的某个区域工作时，需要毛细血管红细胞输送更多的氧气到神经元。功能性磁共振成像就是测量不同活动引起的含氧量变化的。
功能性磁共振成像与磁共振成像不同，功能性磁共振成像关注的是功能而非结构。比如，使用功能性磁共振成像时，需要病人移动胳膊或者执行某个任务，然后根据上述功能测量氧活性，也可以用来确定机体是否正常（例如，在执行某项任务时，脑部活动是否不足）。
下图详细展示了脑电图描记、磁共振成像和功能性磁共振成像的差异。

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图源：Imotions

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大脑信号究竟是如何工作的呢？
神经元
我们的大脑中有接近上千亿个神经细胞，称为神经元。我们的记忆、活动、思想、情绪以及造就我们的一切都是神经元产生的。即使像眨眼这种简单动作，也是由神经元控制的。神经元有三个主要部分：
·轴突：神经元的一部分，传导由胞体发出的电脉冲。
·树突：神经元的延伸部分，可以接收电脉冲并将其传递至胞体。
·突触：一个神经元的轴突与另一个神经元的树突连接的部分；也是脉冲产生的部分。

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神经元之间的交流
树突是从其他神经元接收信息的树状结构；信息以化学信号神经递质的形式传递。神经递质引起细胞内的电性变化，在神经元胞体内进行解释。神经元胞体接收树突的信息后，传递到轴突丘。如果树突的信号足够强烈，信号将会被传递至细胞的下一个部分，也就是轴突。
想象一下：你在邮箱中接收邮件时，如果这封邮件非常重要，你就会把它放到桌面上。这封邮件就是神经递质，邮箱就是接受信息的树突，而你就是轴突丘，判断信号是否足够强烈，能否继续传递。如果信号到达轴突，这种现象就是动作电位；也就是神经元发出信号。
但是神经元是如何判断信号是否足够强烈的呢？虽然这并不像垃圾邮件分类那样容易，但是每个信号在到达轴突之前都会经过一个过程，这个过程就是……
动作电位
当你进入一个带有自动门的商店时，你会注意到只有触发自动门时，自动门才会打开。当然，门有打开的趋势，但是如果没有触发，门就会一直保持关闭。动作电位与之相似。在受到刺激时，神经元的动作电位才会启动，否则就会一直保持静息状态。
动作电位是膜电位的瞬时逆转，只允许神经元内电信号发出。神经元内静息膜电位大约为-70毫伏，能够对神经元产生影响，称为去极化。这意味着膜电位极化减小，接近于零。

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神经递质与受体相互作用导致神经元反复去极化，神经元最终达到阈电位。通常阈电位在-55毫伏左右。需要注意的是，这是在全有或全无的情况下；如果信号不够强，达不到阈值，那么什么都不会出现。
当达到阈值时，大量钠离子通道打开。钠离子会突然进入细胞内，因为钠离子带正电荷，所以就会形成大量去极化。在此之前，膜电位带负电，但是现在正电荷增加。这个阶段为动作电位的上升阶段。
最终，动作电位达到峰值，钠离子通道关闭。同时，钾离子通道打开，钾离子流出细胞。因为钾离子带正电荷，钾离子离开细胞导致复极化，膜电位恢复至负电。一旦钾离子通道关闭，神经元最终将恢复至静息膜电位。