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握紧钱包,技术宅告诉你EEG耳机还有哪些“坑”

一财网?? 2016年01月19日 ?? 收藏0
人们渴望有一天能用大脑来控制科技设备。在今年的国际消费类电子产品展览会(CES)上,伊默提夫公司(EmotivSystems)、神念科技(Neurosky)和InteraXon等公司展示了他们生产的头戴式耳机,并宣称借此可以实现大脑控制科技设备。

这几年关于只需用大脑来控制游戏甚至汽车的报道多得令人透不过气。但这不能称作真正的精神控制,至少没有人能做到只用想法控制科技设备。

这些耳机能通过脑电描记法(EEG)感知大脑里的电流活动。电极置于头部表面,它们能够测量到由神经元穿过头皮传出的电信号。EEG作为一项诊断手段,已被广泛使用了半个多世纪。神经学家能通过鉴定病人大脑里的脑电波来发现可能导致癫痫或者其他神经系统疾病的变异。

直到近些年,人们才开始利用EEG来控制科技设备。这些技术已经被用来帮助截肢者控制高科技假肢。脊髓神经损伤患者和肌萎缩性侧索硬化症患者也可能使用这项技术移动轮椅或者帮助他们与外界交流。在商业领域,EEG耳机宣称能使用户拥有类似“超能力”的体验。新闻标题都这样宣传EEG耳机---“可以连接大脑的视频游戏头盔”或者“用大脑控制电视的读心耳机”。当一些为人类量身制造的可穿戴科技产品出现时,人们希望这些产品能与大脑直接连接。但这些商业化的EEG耳机更像是一种噱头。

以伊默提夫公司(EmotivSystems)为例,该公司制造了一款名为“Epoc”的EEG耳机。尽管Epoc可以用来控制视频游戏人物,控制滑板和汽车,但是这款耳机还未作为一项具有特定功能的消费产品上市。伊默提夫公司指出,这款设备更多的是提供给神经学、娱乐领域和消费市场做研究时使用。据伊默提夫公司介绍,用户可以通过不断想象回忆某些实物或者动作来“训练”Epoc,它能通过EEG采集到与具体想法相关联的脑电波形。

“你可以一直想着飞翔或者其它你能够清晰回忆起来的事物,”伊默提夫公司发言人KimDu说,“你也可以想着推这个动作或者蓝色。这款耳机的软件程序在寻找一种特定的脑电波形。”

这些脑电波形可以用来控制视频游戏人物。个人心理活动能发出不同的脑电波形,从而控制游戏人物。西奈山伊坎医学院的神经学助理教授玛德琳·菲尔德说:“这里有一些预设的正常状态的脑电波形,比如你清醒时、昏昏易睡时、睡眠时或者从事活动时”。例如,如果电极采集到的脑电波形表明用户正昏昏欲睡,EEG系统会提示屏幕上游戏人物继续前进;但是检测发现用户已经睡着了时,游戏人物就会停下。

但EEG并不能真的“读出”人们的想法,这一点很重要。EEG是将神经元模式与具体的行动和心理状态联系起来发挥作用的。

梅奥诊所的神经科医师卡瑟琳·诺埃说:“如果我移动我的右手,这会传达出一个清晰的信号---我可能在使用鼠标。相比于仅仅是希望游戏人物能向左或向右的设想,这是完全不同的东西。”这项科技也许能识别不断重复的词汇或短语,但EEG不能解码人们思考的具体语言,这是远远低于人们期望的。

这项系统也有一些其它的缺陷。困难首先来自于用户的头发。在临床测试时,EEG电极必须精确地放置到头皮上以保证正常工作。而在测试前必须先把头皮上的所有油脂擦掉,这样才能使电极紧贴皮肤。如果没有这些准备工作,得出的结果可能有误。其次,EEG可能会在测试时被外界信号干扰。我们每天使用的很多物件都是带电的,它们也能作用于EEG。诺埃医师说:“如果你把手机放在耳边,这就可能会干扰到真实的大脑活动记录。”

这些缺点困扰着EEG耳机的体验。在今年的CES上,InteraXon展示了它的冥想耳机。这款耳机的设计并不太与头型贴合,尤其是那些有浓密的头发的人士。而根据设计初衷,这款耳机希望能识别出佩戴者真正的冥想状态。

这些商业化的EEG耳机可能有更大的问题:可能它们根本没有采集到心理活动。相反,这些耳机只是感知到肌肉产生的电流;EEG还可以读取到由于心跳和眼球运动产生的电压。这时很难说耳机是在测量脑电波还是仅仅采集到由皱眉这一动作产生的信号。

伊默提夫公司(EmotivSystems)方面表示,他们的耳机既可以感知肌肉运动也可以感知到脑电波,所以如果不清楚耳机工作背后的运算法则,想要弄明白是在测量哪些指标是很困难的。据说InteraXon的耳机将用于临床试验,以检测它是否能够帮助癌症病人冥想,但还没有任何研究可以证实它这一功能。

这就是诺埃医师不信任EEG-controlled汽车(以EEG控制的汽车)的原因。她说:“我不会乘坐这样的车,是因为我很不清楚他们监测的是什么信号,也不清楚汽车实际上在做什么。”西奈山伊坎医学院的神经病学助理教授劳拉·马尔库塞也赞同诺埃医师的观点,“它(EEG)很难控制一辆车,“马尔库塞教授说,“你可以让一个球向后和向前移动,但很难让它更加灵活的移动。这项技术还在发展初期。”

但在马尔库塞教授看来,EEG还是有希望能控制科技设备。这是因为电极非常灵敏,能很好地采集表明身体运动的信号。“EEG会对举起手臂这一动作的感知特别灵敏。”马尔库塞教授说。当两只手臂都静止休息时,大脑的神经元会产生一种特定的波形。但只要他移动手臂,甚至考虑要移动手臂,波形变化都非常明显。这一发现可能在仿生学领域很有用。因为EEG对手臂动作如此灵敏,所以病人只需要专注于他们希望肢体如何移动,他们就可以控制高科技假肢。

此外,EEG还可以记录另一种强大的脑电波形---P-300wave(波形)。当一个人发现他正想找到的事物时,也就是常说的“顿悟时刻”,这种特定的脑电波形就会建立起来。马尔库塞教授说:“你可以用打电话来解释这个过程。如果你在手机上滚动浏览联系人的照片,当你看到你要找的人时,EEG就将这时出现的脑电波形与那个人联系起来。”

但是现在,这些技术还太年轻。如果有人承诺你可以用想法控制汽车,请握紧你的钱包别上当——即便是最合适的EEG设备仍然处于研究阶段。“真正的脑电描记法(EEG)还在发展中,现在还不能从一个展会上买到马上能够使用的产品。”诺伊医师说。


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