人類(lèi)的發(fā)展速度永遠(yuǎn)超乎想象，世界永遠(yuǎn)快已知一步。 二十多年前，當(dāng)庫(kù)布里克和斯皮爾伯格給人們講述著外太空冒險(xiǎn)、克隆生物暴走、各種毀天滅地的導(dǎo)彈亂飛的故事時(shí)，當(dāng)時(shí)的人們根本沒(méi)想到電影中的故事僅僅過(guò)了二十多年就已經(jīng)可以在現(xiàn)實(shí)中被創(chuàng)造出來(lái)。而今天，當(dāng)人們走出播放《王牌特工》、《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》這些好萊塢大片的影院時(shí)，僅僅需要打開(kāi)淘寶，就可以看到電影中的技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的投影了。
沒(méi)錯(cuò)，這兩部電影中所講述的“意念控制”，已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中默默發(fā)展了幾十年。這個(gè)本該屬于未來(lái)世界的科技，早已經(jīng)大踏步地進(jìn)入了我們的生活。只是現(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)降落多少顯得有點(diǎn)倉(cāng)促，甚至可以稱(chēng)之為，迫降。
（電影超能陸戰(zhàn)隊(duì)中出現(xiàn)了意念控制的微型機(jī)器人） “意念控制”與腦電波
大腦通過(guò)傳導(dǎo)神經(jīng)信號(hào)控制著人體，神經(jīng)信號(hào)本質(zhì)上就是一系列的電信號(hào)。
人體內(nèi)存在著各種不同的電信號(hào)，比如腦電、心電、肌電、眼電等。這些電信號(hào)都從不同程度上反應(yīng)出人體的生理特征以及病理特征，在臨床醫(yī)學(xué)中，這些電信號(hào)被用來(lái)診斷疾病，是一種比較敏感的客觀指標(biāo)。
腦電就是這樣一種在醫(yī)學(xué)上被廣泛研究的電信號(hào)。通過(guò)對(duì)腦電波的分析，我們可以得知人體此時(shí)的精神狀態(tài)甚至意識(shí)思維。而利用這些分析結(jié)果，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的簡(jiǎn)單控制，比如使用腦電波控制的飛行器、使用腦電波控制的機(jī)械手、使用腦電波控制的懸浮球等等。這些設(shè)備，我們稱(chēng)之為腦機(jī)接口設(shè)備（Brain-Computer Interface，BCI）。
腦機(jī)接口設(shè)備最早也是始于醫(yī)學(xué)應(yīng)用，不過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越多地被市場(chǎng)化了。
由于人體的腦電波相對(duì)來(lái)說(shuō)強(qiáng)度微弱，從電路分析角度來(lái)看人體的阻抗也相對(duì)較大，同時(shí)由于極化電壓、運(yùn)動(dòng)偽跡等等干擾的存在，使得采集腦電波十分不易，其裝置一般造價(jià)昂貴。
而消費(fèi)級(jí)別的腦電采集設(shè)備，不可能像臨床腦電圖那樣要求用戶(hù)戴上涂有氯化銀的電極帽（戴起來(lái)非常難受并且使得頭發(fā)相當(dāng)難受），所以消費(fèi)級(jí)別的腦電采集設(shè)備一般采用金屬電極或者導(dǎo)電布，并且往往電極數(shù)量較少（電極數(shù)量決定了你能獲取的腦電波維數(shù)，頭上的電極越多，能獲取的腦電波信息就越多）這就進(jìn)一步增大了消費(fèi)級(jí)別的腦電設(shè)備開(kāi)發(fā)難度和開(kāi)發(fā)成本。
市面上有售的消費(fèi)級(jí)別的腦電采集設(shè)備主要有來(lái)自加拿大InteraXon公司的MUSE、美國(guó)EMOTIV公司的EMOTIV EPOC+以及來(lái)自中國(guó)的本土企業(yè)的Kether。這些采集腦電波的消費(fèi)者級(jí)別頭戴由于制作難度和成本相對(duì)較高，導(dǎo)致其售價(jià)一般較高。MUSE和EMOTIV這兩款國(guó)外的產(chǎn)品價(jià)格都在兩千元人民幣左右，來(lái)自本土的Kether則具有當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)的“中國(guó)特色”，售價(jià)大約在600元人民幣。
（來(lái)自本土的Kether意念頭戴）
“意念控制”的控制對(duì)象
從臨床應(yīng)用到消費(fèi)者應(yīng)用，腦電設(shè)備的生產(chǎn)廠商們都在努力尋找著一個(gè)落地點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外研究腦電的實(shí)驗(yàn)室中，我們看到了各種新奇的腦電設(shè)備應(yīng)用，比如浙江大學(xué)的腦控猴子、上海交通大學(xué)的腦控蟑螂、國(guó)防科大的腦控輪椅等等。在實(shí)驗(yàn)室中，這些多電極的設(shè)備都可以做到很高的辨識(shí)精度。然而，想要做出一款能被大多數(shù)消費(fèi)者接受的產(chǎn)品，腦控蟑螂這樣的技術(shù)，顯然并不合適。
早幾年前，市場(chǎng)上曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)一些腦控玩具，根據(jù)分析人們的腦波來(lái)控制一些小玩具。但那時(shí)的市場(chǎng)還不能接受這些高科技產(chǎn)品，所以這些產(chǎn)品銷(xiāo)量很不好。進(jìn)入到2014年之后，智能硬件的概念隨著各種穿戴式設(shè)備的井噴而被大眾熟知，采集腦電波的頭戴也變得備受大眾和投資人關(guān)注。
EMOTIV和MUSE就是這樣應(yīng)運(yùn)而生的兩款設(shè)備，他們通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的佩戴來(lái)獲取用戶(hù)的腦電波，并且開(kāi)發(fā)一定數(shù)量的腦控游戲和腦控應(yīng)用來(lái)吸引消費(fèi)者。然而由于精度相對(duì)來(lái)說(shuō)還是較低，而且對(duì)佩戴者的要求仍然很高，使得這兩款產(chǎn)品的用戶(hù)體驗(yàn)不是非常好，所以更多的是在開(kāi)發(fā)者、創(chuàng)客圈內(nèi)流行，而沒(méi)有走入尋常百姓家。相比之下，國(guó)內(nèi)有公司則采取了相對(duì)精明的手段，比如說(shuō)，為Kether頭戴開(kāi)發(fā)了一款意念賽車(chē)的玩具，根據(jù)采集到的用戶(hù)腦電波分析用戶(hù)此時(shí)的專(zhuān)注力值，將專(zhuān)注力值用于控制賽車(chē)速度，越是專(zhuān)注賽車(chē)的速度就越快。
但是，這些腦控設(shè)備仍然有一個(gè)共同的問(wèn)題，就是可控的參數(shù)太少，亦或是可控性太差，與人們一般想象中的意念控制相去甚遠(yuǎn)。MUSE和EMOTIV雖然功能較多，但提供的功能諸如放松判斷、左右移動(dòng)物體、檢測(cè)表情等等都準(zhǔn)確性較低，一般用戶(hù)體驗(yàn)感較差。Kether雖然發(fā)力專(zhuān)注力檢測(cè)方面，但功能單一，雖然對(duì)小孩子有很強(qiáng)的吸引力，但對(duì)于更多的用戶(hù)往往很容易產(chǎn)生乏味感。
其實(shí)，以上設(shè)備的硬件、算法都是早在十年前就已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中完成了基本的科學(xué)研究。這十年間腦電圖在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷產(chǎn)生新的研究，但消費(fèi)者級(jí)別的產(chǎn)品卻只在有限的功能范圍內(nèi)誕生，讓人不禁產(chǎn)生疑問(wèn)，意念控制真的適合在這個(gè)時(shí)代進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)嗎？
“意念控制”的著陸點(diǎn)
所以，意念控制設(shè)備究竟應(yīng)該以什么樣的姿勢(shì)進(jìn)入我們的生活呢。
在研究領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)想象一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)，在這些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)產(chǎn)品化的過(guò)程中，我們也看到多數(shù)產(chǎn)品都或多或少地在往這個(gè)領(lǐng)域走。畢竟用大腦控制一輛車(chē)的前后左右運(yùn)動(dòng)，在任何人看來(lái)都是一件很酷炫的事情。但細(xì)想下去，這樣的控制由于其本身的算法精度的局限性，幾乎不可能用于代替一些日常生活的行為——沒(méi)人會(huì)放心戴著一個(gè)意念控制的頭盔去開(kāi)車(chē)上班吧——所以這樣的控制除了有限的應(yīng)用場(chǎng)景外，大部分都只能用于玩具類(lèi)的應(yīng)用。
其實(shí)，花大力氣去研發(fā)消費(fèi)者級(jí)別的運(yùn)動(dòng)控制，其實(shí)有一點(diǎn)舍本逐末。腦電應(yīng)用領(lǐng)域另一個(gè)成熟的算法即是根據(jù)波段能量來(lái)得出用戶(hù)“專(zhuān)注力”和“放松度”。
有一些公司根據(jù)這些數(shù)值開(kāi)發(fā)出根據(jù)人體情緒來(lái)變化顏色的情緒燈，還有利用這兩個(gè)數(shù)值檢測(cè)駕駛員的注意力值以達(dá)到判斷是否疲勞駕駛的應(yīng)用。
這些應(yīng)用都是在有限的腦電算法應(yīng)用中邁出的有趣一步，很值得去嘗試，然而應(yīng)用場(chǎng)景的局限也導(dǎo)致這些產(chǎn)品沒(méi)辦法引起腦電技術(shù)的普及。
筆者以為，腦電領(lǐng)域真正的著陸點(diǎn)，應(yīng)該是在時(shí)下越來(lái)越熱門(mén)的健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
隨著各種各樣的健康類(lèi)睡眠類(lèi)APP、運(yùn)動(dòng)手環(huán)、智能手表的普及，人們對(duì)于自己的健康監(jiān)測(cè)已經(jīng)越來(lái)越重視。在父親節(jié)母親節(jié)的禮物列表中，我們也看到越來(lái)越多的人并不愿意選擇功能模糊的營(yíng)養(yǎng)品，而更愿意選擇具有健康監(jiān)測(cè)功能的智能血壓計(jì)、血糖儀甚至運(yùn)動(dòng)手環(huán)給自己的父母。在這樣的大背景下，腦電波這樣一個(gè)出身于臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)就更有著廣泛的用武之地。據(jù)筆者了解，國(guó)內(nèi)有些頭戴公司就與當(dāng)?shù)啬承┚裥l(wèi)生中心合作，開(kāi)發(fā)家用的兒童多動(dòng)癥治療儀，當(dāng)然具體的使用情況還有待市場(chǎng)驗(yàn)證。而在我看來(lái)，把這些醫(yī)學(xué)的應(yīng)用進(jìn)一步民用，才能真正發(fā)揮腦電波的作用。
比如，睡眠監(jiān)測(cè)是當(dāng)下智能硬件的一大熱點(diǎn)，然而手環(huán)類(lèi)的硬件往往只能通過(guò)對(duì)翻身狀態(tài)、呼吸、心率等等的檢測(cè)，來(lái)達(dá)到對(duì)睡眠狀態(tài)的軟測(cè)量。這樣的測(cè)量往往準(zhǔn)確率較低，獲取的數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)際參考價(jià)值。
腦電波則是最能直接反映人體睡眠狀態(tài)的參數(shù)，在不同的睡眠狀態(tài)下大腦會(huì)產(chǎn)生完全不同的波形，如果在保證舒適性的前提下，對(duì)人體的睡眠腦電波進(jìn)行采集，則可以真正達(dá)到完全了解睡眠狀態(tài)所達(dá)到的程度，再配以專(zhuān)業(yè)的分析算法與一些助眠手段，這才是腦電波在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品中真正落地的應(yīng)用之一。
（不同精神狀態(tài)下的人體腦電波頻率） 當(dāng)然，不僅僅是睡眠領(lǐng)域，在心理治療、瑜伽運(yùn)動(dòng)、大腦開(kāi)發(fā)等等的與人體生理狀態(tài)息息相關(guān)的領(lǐng)域，腦電波都有著廣闊的用武之地。“意念控制”這項(xiàng)未來(lái)科技雖然以一種跌跌撞撞的方式進(jìn)入到了我們的生活中，但我們有理由相信，在不久的將來(lái)，我們就能深切體會(huì)到意念控制給我們的生活質(zhì)量帶來(lái)的提升，甚至是革新。
（文章來(lái)源：雷鋒網(wǎng) 采編：小噴）
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發(fā)表于 2015-7-21 14:51
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