[2011.09.03] 脑波控制器

2011-9-7 07:42| 发布者: Somers| 查看: 26651| 评论: 0|原作者: uabuntsu

摘要: 消费电子：通过思想控制事物曾经是神话、恶作剧和科幻小说的东西，现在正快速变为现实

带上你的思考帽

消费电子：通过思想控制事物曾经是神话、恶作剧和科幻小说的东西，现在正快速变为现实
Sep 3rd 2011 | from the print edition
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人类神往意志移物已逾千年。最初，这是上帝的专能；后来巫师也会了。在十九世纪晚期，后人所知的‘心灵致动’作为通灵学的一个萌芽领域成为合法的研究对象。后来，它在唯理性主义的二十世纪沦落至声名狼藉。二十世纪九十年代已降，它又在更被科学接收的外衣下走向了复兴。

用思想移物没什么特别的神奇。人类每次移肘、呼吸的时候都在展示这种神技，靠的就是向有关肌肉发送电脉冲。如果我们能检测到并解释出这些电信号，这个论点就证毕了。理论上没有理由认为他们只能操纵思考者身体而不能操作其他物体。实际上，在近二十多年，脑-机接口（BCI）通过将电极植入颅骨，已能让瘫痪病人控制计算机鼠标、机器臂和轮椅了。

现在，电极固定于而非钻入头皮的非侵入式BCI终于成为原需植入复杂手术过程的一种可实用选择。脑电流记录仪（EEG）能在头皮上测量脑电活动。它被临床用来诊断癫痫、昏迷和脑死亡已有很长时间；同时它也作为神经科学和认知心理学的研究工具。去年，奥地利的一家名为古戈科技（Guger Technologies）的公司发布了一套应用EEG让瘫痪病人打字的系统。系统在一个网格中一个接一个的高亮显示字母。所要字母出现的时候，EEG脑套提取大脑与识别它相关的活动。以每分钟五至十个字符的速率进行，此过程很慢且麻烦，但它毕竟为患者提供了一种和他人交流的方法。本设备还可用于引起使用者的注意、命令计算机读出一段文字或向电视等外部设备发出指令。

跟踪跳动的蓝点

西班牙Zaragoza大学的一个由Javier Minguez领导的小组使用相似性原理开发出了一些有前景的原型机。其中一个原型机是带有屏幕并能在上面产生3D地图的轮椅。一个蓝点在地图上不同点间跳动，当蓝点命中期望目的地时，EEG电极获取这个信息，控制轮椅驶向此点。另一个原型机能让严重残疾的病人使用连接到因特网的实时视频摄像机。这能让他们虚拟的参加一个家庭聚会。Minguez博士也是开发机器臂的小组的一员，这个小组开发的机器臂能帮助病人拿到饮料或喂自己饭吃。 Zaragoza大学已经建立起一种让产易股制度来商业化这些研究。Minguez博士预计在2014年前会做出一个完全成熟的设备。

得到有用EEG结果所需的电极数量正稳步下降。近年来已有多种EEG设备发布，它们装有比高端套件数量少的传感器，特别应用在视频游戏中。五月，一个总部在新西兰被称为Thought-Wired的组织展示了一套叫做Emotiv EPOC的系统。本系统使用商业可用的14传感器头套，价格大约300刀，为意识游戏设计，可用作只能家居控制器。它能让残疾人控制灯泡、打电话、操纵空调以及进行其他简单任务。

使用基本头套玩计算机游戏的早期努力并不是那么精彩。2009年发布的两款基于头套的游戏杆——Uncle Milton’s Star Wars Force Trainer和Mattel’s Mindflex——通过比对不同频率的脑波计量玩家的注意力和休闲水平，进而通过风扇的气流控制小球起落。

然而，后来头套价格下跌，催生了多种很好的产品。比如，德国的研究者使用Emotiy头套构建了一个设备，此设备能使驾驶员通过脑子想来控制汽车左右转、加减速。七月份丰田首次发布了一款概念自行车PXP，它带有一个思维控制的传动移位机械装置。

同时，一家叫做Myndplay的英国公司正在制作一部交互短片，观众可以进入主人公角色，通过集中精力或者放松来影响情节。Myndplay的老板Mohammed Azam认为本技术具有娱乐之外的潜力。例如，他在攻关的一个应用中，用户必须在多种约会情景下保持冷静。其他的项目还有工作面试培训和一个帮助治疗压力和恐惧症的虚拟治疗应用。Myndplay 将于九月十五日在东京游戏展会上发布其最新的产品。

四月，加州EEG头套生产商 NeuroSky推出了其100刀档级脑波头套，将传感器数目减低至一个。能滤除外部电活动致干扰的算法使之成为可能。美国奥林匹克射箭队使用此公司的技术帮助运动员达到并保持姿势。 NeuroSky的伙伴B-Bridge International推出了一个装有两个EEG传感器的高尔夫球帽，称为BrainAthlete。它能画出运动员在竞技中的重要时刻的集中度水平曲线，通过这个曲线，能帮助他们学习如何避免分神。

同样，也有一些显然肤浅的EEG技术应用产品。比如一对头上戴的猫耳朵，当佩戴者集中注意时竖起来，当TA放松的时候倒下。一次性玩具的视频在网上是如此的畅销，以致其创造者——日本的Neurowear——考虑大量生产。

不仅是娱乐和游戏

更严肃的，今年初Myndplay游戏和交互式电影用来作为减少狱中18-25岁囚徒再次犯罪率和反社会行为计划的一部分。Chrysalis项目先锋队长官David Apparicio说道：“我们发现这是一个向他们展示如何培养更好对自己思想过程进行控制的极好的工具。”他希望委托制作定制版的内容来测试年轻犯罪分子面对被挑战斗殴或被邀犯罪时的反应。
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SpeedMath是一款使用NeuroSky 头套的游戏，旨在鼓励更集中注意的工作，能给出学生在哪种任务上需要最多的脑力努力。Carnegie Mellon大学Pittsburgh分校的Jack Mostow使用NeuroSky头套来区分在阅读简单和复杂句子时候的脑活动模式。他认为，这意味着EEG能被用来对学生因材施教。
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市场研究公司也搭上了BCI班车。神经市场的尚新领域支持者鼓吹非植入式BCI是一种供公司获得有关消费者如何认识其产品、包装或广告的洞见的方法。三月，总部位于加州的NeuroFocus展示了他们号称是第一台医用级的EEG头套。这家公司在其神经市场活动中使用传统的EEG设备已逾五年，最近被一家大型研究公司 Nielsen收购。公司的最新无线头套Mynd将分别装有32个和64个传感器，从9月份开始商业化应用。公司老板A.K. Pradeep说，通过测量注意、承诺和记忆保持，它的设别能够测出一则广告的购买意愿、创新因子和理解度。

另一些不再认为神经市场是垃圾科学，至少现在不认为了。Phil Harris在Melbourne大学的关于神经市场讲座中说，尽管有证据表明基于EEG的测试能反映对市场商人兴趣的认知过程，但是目前没有发表的证据显示可移植干电极系统提供了一个对这些过程的可靠窥览。Advertising Research Foundation是一个工业实体，最近得出一个神经市场技术的评估。不过，NeuroFocus和另一家使用干EEG头套进行市场研究的EmSense公司拒绝参加。Dr Pradeep说，他认为ARF在其估计中使用的研究方法是有瑕疵的。参与的八家公司被要求分析同一场关于牙膏品牌的广告活动，却得到了大为不同的结论。

让意识飞

使用BCI的艺术家不会面临这样的吹毛求疵。在曼彻斯特五月举办的FutureEverything节上，Marcos Lutyens创造了一个交互式多媒体应用，能将人喝伏尔加鸡尾酒的EEG读取内容转变为多彩的实时可视显示。来自加州的图画设计师Chris Meyer使用这种技术控制他的Nerf枪，使得它能仅通过思想就能射出泡沫子弹。另一些艺术家则走的更远。一个来自多伦多的艺术家群体使用一个连接在煤气罐上的NeuroSky头套来产生7米的火焰。

正如我们能预料的，不是所有人都对用一个更深刻的BCI调停类取代人类的传统、手臂长度关系很热情。Tübingen大学的医疗伦理学家Jens Clausen警告说，游戏中过度使用BCI会以一种传统游戏不曾的形式改变大脑活动，而人们对这些还只是粗浅的理解。模糊思考一个动作和实际执行它之间的界限导致一些棘手的道德和哲学问题。

照实际来看，这项技术貌似将会平稳快速发展。正如Emotiv的联合创始人Tan Le去年在TED大会上所言，“实际上我们仅仅是在可能的表层上开拓而已。”不过，这些开拓时刻都在变深。

感谢译者 uabuntsu 点击此处阅读双语版