意念控制，未来VR新潮流

有人说“生命在于运动”，而懒癌患者说“生命在于静止”，有了Neurable的“读脑”神器，他们可真能实现躺着不动控制全世界的美好愿望啦！...



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有人说“生命在于运动”，而懒癌患者说“生命在于静止”，有了Neurable的“读脑”神器，他们可真能实现躺着不动控制全世界的美好愿望啦！

美国Neurable公司的CEO Ramses Alcaide等人发明了一种通过分析用户的脑电信号来帮助用户完成多项选择并能够实现“确认”、“取消”等操作的装置（专利号：WO2015183737A1），利用该发明，用户就可以通过意念来控制电动轮椅、玩游戏。该脑机接口设备的工作过程见下图。


Neurable公司发明的脑机接口设备的工作过程，

图片出处：Neurable公司发明专利（专利号：WO2015183737A1）

在2015年3月的SX健康和医疗技术展（SX Health and MedTech Expo）上，Neurable公司展示了他们设计的BCI设备，该设备能够帮助脑瘫儿童接受皮博迪图片词汇测试（一套为发声有困难的人及聋人设计的测量其“使用”词汇能力的测验工具 ） 。

Wearable Sensing公司提供了高质量的非侵入性的脑电图头戴设备DSI-24，Neurable团队提供了友好的BCI用户界面及软件。受试者佩戴头盔，该头盔和笔记本电脑相连，皮博迪测试图像标记为1–4，闪烁的数字和受试者想要选择的答案进行匹配，如果闪烁的图像不是他想要选择的，他将注意力集中在“×”上，拒绝这个选择。Neurable表示该技术还可以用于帮助受脑外伤后中风的病人。

这套系统是如何工作的？

首先，大脑电生理信号是脑部神经元活动产生的信号，通过对脑电信号的处理和分析，我们可以学习到“大脑究竟在想什么”，能够了解到大脑的生理状态和活动规律，揭示大脑功能的本质以及信息的传递与处理方式。这就是能够实现“读脑”功能的脑机接口（BCI）技术。



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由于脑电信号本身就是毫伏或微伏级的生理信号，经过颅骨和头皮衰减之后，头皮表面的信号一般只有数十到数百微伏，因此信号的获取和放大本身就是一个极大的挑战；而脑电信号易受测试者心理活动以及声、光等刺激的影响，信号具有高度的随机性，在进行信号分析时也有一定的难度。随着科技的进步，这些难题也逐渐被克服，BCI技术也走向了市场。

脑机接口与VR

Neurable的技术拥有诸多优点，例如多维控制、98%以上的准确率、超高的性价比、较快的响应时间（500ms）和训练时间（5-15分钟）等使得该技术被《医疗设计技术杂志》评为这次展览中医疗设备前五强中的第二名。2016年4月，Neurable团队在密歇根商业计划大赛中获一等奖并得到33万美元的投资。虽然Neurable没说他们能够拯救“懒癌”患者，但这项技术的确能够帮助脑瘫、中风、孤独症患者生活的更好。

该技术除了可用于帮助神经系统、肌肉运动或有语言障碍的患者完成认知评估，还可应用于电动轮椅、游戏控制方面。未来将BCI与虚拟现实（VR）技术相结合，一方面将改变传统VR的输入方式，很可能彻底革新VR的交互模式；另一方面VR技术又能够为BCI系统提供更加主动、丰富、具有激励性的情景反馈模式，提高BCI的可学习性并缩短训练时间。这两者的结合各取所长、相得益彰，不仅将使残障人士受益，而且有望成为游戏和娱乐界的新宠。

作者: Young Jia；审核：蒋治国

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