神經(jīng)技術(shù)可能是下一個前沿領(lǐng)域,，OpenBCI的Galea頭顯設(shè)備以及輔助控制方面的進(jìn)步,，將會為我們的生活打開新的大門,。

幾周前,，蘋果為我們展示了如今最高質(zhì)量的混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備——Vision Pro,。它采用手指和眼睛控制界面,，給人留下了深刻的印象,。

然而，在它宣布發(fā)布幾個月前,，我遇到了一件更讓人震驚的事情,。我只需要把夾子夾在耳朵上，然后頭上戴著一圈帶有橡膠尖端傳感器的裝置，同時佩戴一個面罩就能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)看到自己的腦電波,，并且只需微小地運(yùn)動面部肌肉,，就可以在虛擬環(huán)境中移動物體。這是我試用OpenBCI的Galea設(shè)備的體驗(yàn),。

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的未來正在穩(wěn)步發(fā)展，但我們投入的時間與精力還不夠,。 目前,，該領(lǐng)域正在從使用物理控制器轉(zhuǎn)向手部和眼部追蹤技術(shù) 。然而,，更深層次,、與神經(jīng)技術(shù)相關(guān)的可能性也在等著我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

我甚至不知道如何描述我嘗試Galea頭顯的經(jīng)歷，因?yàn)樗且粋€探索未來發(fā)展的平臺,。而且,，就我在神經(jīng)技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)來說，還只是處于初級階段,。

OpenBCI是一家位于布魯克林的公司,，專注于研發(fā)非侵入性腦-計算機(jī)接口技術(shù)的研究工具。他們將自己的感知系統(tǒng)應(yīng)用于一款名為Galea的混合現(xiàn)實(shí)頭戴式耳機(jī),，并計劃在今年晚些時候推出,。

在OpenBCI位于布魯克林的辦公室，我有機(jī)會嘗試了Galea的原型版本,。我對于腦機(jī)接口在虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用方式非常好奇,，同時也思考著與計算機(jī)交互的未來可能會帶來怎樣的變革。

01.適用于VR和AR的全新傳感器平臺

我曾經(jīng)嘗試過一些簡化版的腦電圖（EEG）傳感器組合,，用于特定的視覺任務(wù),。比如,，NextMind讓我能夠通過集中注意力在特定區(qū)域觸發(fā)動作（NextMind去年被Snap收購）,。這種體驗(yàn)幾乎就像是用思維來進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊一樣。然而,， OpenBCI的Galea則是一個完整混合了各種類型傳感器的設(shè)備：包括EEG,、EMG、EDA,、PPG和眼球追蹤,，真可謂縮略詞大集合 。

腦電圖（EEG）用于測量大腦信號的電活動,。OpenBCI使用帶有橡膠頭的傳感器連接頭皮,，類似于我在2021年試用過的NextMind硬件。這些電極在干燥的情況下工作良好,，但需要避免太多的頭發(fā)以確保良好的信號接收,。

肌電圖（EMG） 用于測量神經(jīng)和肌肉的電活動。 在Galea頭戴式耳機(jī)上,，這些傳感器圍繞在面罩上,，覆蓋額頭、眼睛和臉頰部位,。當(dāng)我微微活動面部肌肉時,，傳感器會進(jìn)行讀數(shù) 。但與Quest Pro等虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯上的面部攝像機(jī)通過檢測特定的物理動作不同,，這里的讀數(shù)完全基于電信號 ,。

理論上，你甚至可以做出非常微小的運(yùn)動,，更像是簡單的神經(jīng)沖動,。Meta公司也正在開發(fā)適用于未來頭戴式設(shè)備的肌電圖技術(shù)手環(huán)，但該手環(huán)僅通過手腕測量手指和手的運(yùn)動,，而OpenBCI的傳感器則專注于面部區(qū)域,。

皮膚電活動（EDA） ,，即皮膚汗液的電測量,，通常用于檢測出汗情況。例如,，F(xiàn)itbit將自己的EDA傳感器集成到Fitbit Sense智能手表中,，用于測 量壓力水平。OpenBCI的EDA傳感器位于頭戴式耳機(jī)的前額部分,。

光電容積描記法（PPG）是一種光學(xué)心率感應(yīng)技術(shù),，類似于大多數(shù)智能手表上已有的功能。在最終的Galea頭戴式耳機(jī)上,，PPG也是在額頭上進(jìn)行測量,。但在我的演示中，我佩戴了耳夾以進(jìn)行PPG測量,。

這個傳感器陣列與現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)頭戴式設(shè)備Varjo XR-3（或更低成本的Varjo Aero）結(jié)合,，并通過連接到計算機(jī)來運(yùn)行軟件和分析數(shù)據(jù)。

Varjo的高分辨率顯示和透視視頻混合現(xiàn)實(shí)功能為OpenBCI的傳感器在虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)場景中提供了許多軟件可能性,。但OpenBCI的傳感器陣列可以獨(dú)立于虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯工作,，也可以與其他設(shè)備連接使用。

蘋果的Vision Pro也可能成為OpenBCI的理想平臺,，因?yàn)樗邆鋸?qiáng)大的處理能力和獨(dú)立功能,。根據(jù)OpenBCI的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Conor Russomanno的觀點(diǎn)，開發(fā)類似于Vision Pro或未來的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)平臺是完全可行的。他將蘋果最近的動態(tài)視為對計算機(jī)領(lǐng)域混合現(xiàn)實(shí)的重要關(guān)注,，這與OpenBCI對于這一機(jī)遇的看法不謀而合,。

02.感知陣列可輔助多個功能

OpenBCI的感知陣列可以同時追求多個目標(biāo)。它不僅僅關(guān)注于一個特定目標(biāo),，而是通過系統(tǒng)的傳感器促進(jìn)研究,，并為與計算機(jī)的交互打開新的可能性。

最近,，OpenBCI與患有脊髓性肌萎縮癥的黑客Christian Beyerlein合作,，他利用OpenBCI的感知陣列通過面部肌肉脈沖控制了一架無人機(jī)。這次在TED演講中的演示展示了腦機(jī)接口如何為輔助功能和對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的控制打開新的途徑,。

我的演示包括一個基于肌電圖（EMG）控制的游戲，名為《貓咪奔跑者》（Cat Runner）,。 我通過微小的面部肌肉運(yùn)動將卡通角色左右移動,，這些運(yùn)動被Galea面罩中的EMG傳感器所識別。

這款游戲與Meta一直在使用的神經(jīng)輸入手環(huán)技術(shù)演示相似,，我去年秋季在Meta的雷德蒙德現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室總部見到過,。然而，Meta關(guān)注手腕上的運(yùn)動感知,，而OpenBCI的Russomanno認(rèn)為將傳感器放在頭部會有更好的機(jī)會,，因?yàn)檫@樣不會干擾現(xiàn)有基于攝像頭的手部跟蹤工作。

肌電圖（EMG）技術(shù)旨在感知微弱的電信號,，以至于幾乎沒有肌肉運(yùn)動,。然而，傳感器,、算法和人體輸入之間的這種關(guān)系需要一些時間來精細(xì)調(diào)試,。OpenBCI的多種類型傳感器可以提供大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以指示未來的研究方向或新的接口,。

它們還可以提供有關(guān)使用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）對大腦或注意力的影響的反饋,。此前已經(jīng)進(jìn)行過使用VR頭顯上的傳感器研究認(rèn)知過程的嘗試，其中包括具有心率傳感器的HP Omnicept,，或者支持眼動追蹤的頭顯,。

另一個基于腦電圖（EEG）傳感器的演示是創(chuàng)建了一個冥想的“共感房間”,，在這個房間中,，我的不同腦波狀態(tài)轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境燈光的不同顏色。我的腦波似乎改變了我所看到的顏色,。于是我開始嘗試通過特定的注意方式來呈現(xiàn)出不同的顏色,。

這似乎是有效的嗎？OpenBCI許多傳感器的關(guān)鍵功能，最終它們可以被用來訓(xùn)練和改善我們通過自身的神經(jīng)脈沖來控制事物的能力,。

Russomanno認(rèn)為Beyerlain利用肌電圖控制無人機(jī)，通過將系統(tǒng)擴(kuò)展到他自己的大腦和身體功能上,， 展示了神經(jīng)反饋將如何改變我們與計算機(jī)的交互方式,，就像人工智能一樣 ,。"這并不是說人工智能沒有用處，只是它并非唯一的解決方案,，也不是能夠改變世界的唯一圣杯,。"

Russomanno表示，“實(shí)際上,，我們還看重神經(jīng)反饋,、極其智能的用戶界面和設(shè)計，這些優(yōu)化反饋循環(huán)的其他方向,。利用技術(shù)讓計算機(jī)更好地教導(dǎo)人類是我們即將經(jīng)歷的另一個令人激動的革命,。”

這讓我想起智能手表技術(shù)的發(fā)展軌跡,，光學(xué)心率傳感器逐漸打開了數(shù)據(jù)流,，隨后手表上出現(xiàn)了新的健康功能。Fitbit在其Sense手表上添加了多個新的傳感器,，其中還包括EDA壓力傳感器,。

Russomanno確信OpenBCI的Galea以及類似的努力將開啟通往未來可穿戴傳感器的全新道路，使其與我們所看,、所聽和我們的雙手互動的事物建立接口連接,。他認(rèn)為更好的獨(dú)立虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）頭顯的到來,，包括蘋果的頭顯，將打開通往新輸入和外圍設(shè)備的途徑,?！爸钡竭@些頭顯問世并且人們開始構(gòu)建雙向應(yīng)用程序，我們才能真正知道,?！?/p>

Russomanno在我們演示幾個月后通過視頻聊天對我說："在這些頭顯問世之前,，我們還無法知道人們開始構(gòu)建雙向應(yīng)用,。"Russomanno指的是即將推出的更先進(jìn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備?！?AR頭顯的炫酷之處在于它擁有你想了解有關(guān)本地環(huán)境的任何外部世界傳感器,。而我們所做的是內(nèi)部世界 。當(dāng)將這兩個數(shù)據(jù)集結(jié)合在一起時,，我們?nèi)匀徊恢罆惺裁纯赡苄?。?/p>

盡管Russomanno將神經(jīng)反饋與人工智能進(jìn)行了比較,，但我也認(rèn)為二者是相互關(guān)聯(lián)的,。人工智能需要數(shù)據(jù)集才能發(fā)揮其魔力；未來的感知技術(shù)系統(tǒng)也是如此,。隨著神經(jīng)技術(shù)的發(fā)展,，人工智能與之共同進(jìn)化的可能性也在不斷增加。

03.一個可以擴(kuò)展到頭顯以外的傳感器平臺

OpenBCI的Galea實(shí)際上是一款虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）頭顯,，但它與Varjo硬件的接口只是其中的一部分,。這個傳感器陣列也可以單獨(dú)使用。當(dāng)我想到未來的可穿戴設(shè)備最終可以與我們身上的其他可穿戴設(shè)備進(jìn)行交互時,，這更加引起了我的興趣,。

在這個世界里,， 我們的日?；佑锌赡芡ㄟ^更先進(jìn)的傳感器得到增強(qiáng) 。雖然那樣的未來還遙遠(yuǎn),，但OpenBCI在Galea中所組裝的傳感器似乎正在為這個未來奠定基礎(chǔ),。

目前說服人們相信虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和可穿戴視覺技術(shù)的價值仍然具有挑戰(zhàn)性,。但改進(jìn)我們最終與空間計算或現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行接口連接的方式,，可能是讓虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)化為更有意義甚至更具沖擊力形式的答案之一。個人技術(shù)正在與我們的感官和大腦建立更緊密的關(guān)系,，但據(jù)我所見,，我們甚至還沒有真正開始邁向那個未來,。

原文由Scott Stein撰寫,，中文內(nèi)容由元宇宙之心（MetaverseHub）團(tuán)隊(duì)編譯,，如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系我們。