神二十三航天員戴的是啥帽子？腦機接口？為啥要往頭部“打針”？

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(xiàn)啥問題了？還或者是，先進(jìn)的醫(yī)學(xué)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(jīng)的科研設(shè)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(xué)實驗。那地球上不能研究嗎？非得折騰到天上去？

為就出現(xiàn)重力上。咱們大腦在地球上做出任何的認(rèn)知判斷，都是在有重力的環(huán)境下做出的。那么突然把人扔失重的太空上，大腦的反應(yīng)會不會出現(xiàn)慢半拍、注意力不集中、空間感知能力下降等問題？如果出現(xiàn)類似問題，這背后的神經(jīng)變化是怎樣的？大腦能不能自己去適應(yīng)失重環(huán)境并“調(diào)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(huán)境下，去采集數(shù)據(jù)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(dǎo)電介質(zhì)的生理鹽水。

而細(xì)心的朋友們可能也發(fā)現(xiàn)了，咱們的航天員在做腦電測試的過程中，其實是出現(xiàn)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(lán)色的艙內(nèi)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(shù)據(jù)之后，通過分析微重力環(huán)境下，航天員的視覺運動加工能力，腦力的負(fù)荷狀態(tài)，以及意念操控的準(zhǔn)確及穩(wěn)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(yuǎn)，任務(wù)更復(fù)雜的星際任務(wù)中。要知道，如果在執(zhí)行星際任務(wù)時候，大腦的狀態(tài)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(lán)色短袖艙內(nèi)服，頭上戴著的腦電腦更大、更復(fù)雜，這是一種高密度的腦電采集頭環(huán)，電極數(shù)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(wǎng)絡(luò)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(xiàn)在這種帶著長長傳輸線纜的采集頭環(huán)，就是要給大腦拍一部高清“紀(jì)錄片”了。它能夠采集全腦皮層活動信號，分析在失重環(huán)境下，人腦網(wǎng)絡(luò)是怎么自適應(yīng)變化的。

這里面還有一個特別值得關(guān)注的細(xì)節(jié)，執(zhí)行這個實驗的航天員黎家盈。作為女性航天員，她的腦電數(shù)據(jù)具有特殊的科學(xué)價值。長期以來，航天醫(yī)學(xué)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(shù)據(jù)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(zhí)行長期任務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

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(jīng)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(wù)啟動以來，每一個乘組都會進(jìn)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(jīng)開展了數(shù)十次在軌腦電測試。

整套腦電系列實驗統(tǒng)一歸類為航天人因工程與腦科學(xué)在軌研究項目，分為簡易腦控操作和高精度全腦功能監(jiān)測兩個細(xì)分模塊。

搞這么大陣仗，到底圖什么？

中國航天員科研訓(xùn)練中心的專家總結(jié)得很清楚，研究目的就三個：

第一，看空間環(huán)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(jié)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(yīng)環(huán)境、重塑自己。 大腦有很強的可塑性，到了新環(huán)境會自己“重新接線”。這個過程是怎么發(fā)生的？能持續(xù)多久？

第三，發(fā)展、驗證一些腦能力提升的技術(shù)。 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(shù)來提升人的認(rèn)知能力。

你沒看錯，就是類腦智能。在太空這個極端環(huán)境里研究人腦怎么工作、怎么適應(yīng)、怎么進(jìn)化，可能會給人工智能的發(fā)展帶來全新的啟發(fā)。

而今后最直接的應(yīng)用場景就是腦控操作。想象一下，未來航天員在艙外進(jìn)行復(fù)雜作業(yè)時，雙手被占用了，或者環(huán)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(shè)備，是不是既安全又高效？這項技術(shù)有望在復(fù)雜的出艙活動和人機協(xié)同方面得到應(yīng)用。

此外，腦電數(shù)據(jù)還能用來實時評估航天員的疲勞度和認(rèn)知狀態(tài)。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)航天員腦子“不在狀態(tài)”，可以及時提醒或調(diào)整任務(wù)安排，這就是人因保障的核心價值。