神經(jīng)技術(shù)可能是下一個(gè)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(huì)為我們的生活打開(kāi)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(gè)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(shí)佩戴一個(gè)面罩就能夠通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)看到自己的腦電波，并且只需微小地運(yùn)動(dòng)面部肌肉,，就可以在虛擬環(huán)境中移動(dòng)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(lái)正在穩(wěn)步發(fā)展,，但我們投入的時(shí)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€(gè)探索未來(lái)發(fā)展的平臺(tái),。而且,，就我在神經(jīng)技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō),，還只是處于初級(jí)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(jì)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(jì)劃在今年晚些時(shí)候推出。

在OpenBCI位于布魯克林的辦公室,，我有機(jī)會(huì)嘗試了Galea的原型版本,。我對(duì)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(shí)也思考著與計(jì)算機(jī)交互的未來(lái)可能會(huì)帶來(lái)怎樣的變革,。

01.適用于VR和AR的全新傳感器平臺(tái)

我曾經(jīng)嘗試過(guò)一些簡(jiǎn)化版的腦電圖（EEG）傳感器組合,，用于特定的視覺(jué)任務(wù)。比如,，NextMind讓我能夠通過(guò)集中注意力在特定區(qū)域觸發(fā)動(dòng)作（NextMind去年被Snap收購(gòu)）,。這種體驗(yàn)幾乎就像是用思維來(lái)進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊一樣。然而,， OpenBCI的Galea則是一個(gè)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(cè)量大腦信號(hào)的電活動(dòng),。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(guò)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(hào)接收。

肌電圖（EMG） 用于測(cè)量神經(jīng)和肌肉的電活動(dòng),。 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(dòng)面部肌肉時(shí),，傳感器會(huì)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(guò)檢測(cè)特定的物理動(dòng)作不同，這里的讀數(shù)完全基于電信號(hào) ,。

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

皮膚電活動(dòng)（EDA） ，即皮膚汗液的電測(cè)量，通常用于檢測(cè)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(cè) 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(cè)量。但在我的演示中,，我佩戴了耳夾以進(jìn)行PPG測(cè)量,。

這個(gè)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(guò)連接到計(jì)算機(jī)來(lái)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(chǎng)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(tái),，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(kāi)發(fā)類似于Vision Pro或未來(lái)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)是完全可行的,。他將蘋果最近的動(dòng)態(tài)視為對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域混合現(xiàn)實(shí)的重要關(guān)注，這與OpenBCI對(duì)于這一機(jī)遇的看法不謀而合,。

02.感知陣列可輔助多個(gè)功能

OpenBCI的感知陣列可以同時(shí)追求多個(gè)目標(biāo),。它不僅僅關(guān)注于一個(gè)特定目標(biāo)，而是通過(guò)系統(tǒng)的傳感器促進(jìn)研究,，并為與計(jì)算機(jī)的交互打開(kāi)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(guò)面部肌肉脈沖控制了一架無(wú)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(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的控制打開(kāi)新的途徑。

我的演示包括一個(gè)基于肌電圖（EMG）控制的游戲,，名為《貓咪奔跑者》（Cat Runner）。 我通過(guò)微小的面部肌肉運(yùn)動(dòng)將卡通角色左右移動(dòng),，這些運(yùn)動(dòng)被Galea面罩中的EMG傳感器所識(shí)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(jiàn)到過(guò),。然而,，Meta關(guān)注手腕上的運(yùn)動(dòng)感知,，而OpenBCI的Russomanno認(rèn)為將傳感器放在頭部會(huì)有更好的機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@樣不會(huì)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(hào),，以至于幾乎沒(méi)有肌肉運(yùn)動(dòng)。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(shí)間來(lái)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(lái)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(duì)大腦或注意力的影響的反饋。此前已經(jīng)進(jìn)行過(guò)使用VR頭顯上的傳感器研究認(rèn)知過(guò)程的嘗試,，其中包括具有心率傳感器的HP Omnicept,，或者支持眼動(dòng)追蹤的頭顯。

另一個(gè)基于腦電圖（EEG）傳感器的演示是創(chuàng)建了一個(gè)冥想的“共感房間”,，在這個(gè)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(kāi)始嘗試通過(guò)特定的注意方式來(lái)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(lái)訓(xùn)練和改善我們通過(guò)自身的神經(jīng)脈沖來(lái)控制事物的能力,。

Russomanno認(rèn)為Beyerlain利用肌電圖控制無(wú)人機(jī),，通過(guò)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(jì)算機(jī)的交互方式，就像人工智能一樣 。"這并不是說(shuō)人工智能沒(méi)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(jì),，這些優(yōu)化反饋循環(huán)的其他方向,。利用技術(shù)讓計(jì)算機(jī)更好地教導(dǎo)人類是我們即將經(jīng)歷的另一個(gè)令人激動(dòng)的革命?！?/p>

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(kāi)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(gè)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(kāi)啟通往未來(lái)可穿戴傳感器的全新道路,，使其與我們所看,、所聽(tīng)和我們的雙手互動(dòng)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(lái),，包括蘋果的頭顯,，將打開(kāi)通往新輸入和外圍設(shè)備的途徑?！爸钡竭@些頭顯問(wèn)世并且人們開(kāi)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(gè)月后通過(guò)視頻聊天對(duì)我說(shuō)："在這些頭顯問(wèn)世之前，我們還無(wú)法知道人們開(kāi)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(gè)數(shù)據(jù)集結(jié)合在一起時(shí)，我們?nèi)匀徊恢罆?huì)有什么可能性,?！?/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(lái)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(gè)可以擴(kuò)展到頭顯以外的傳感器平臺(tái)

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(gè)傳感器陣列也可以單獨(dú)使用,。當(dāng)我想到未來(lái)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(shí),，這更加引起了我的興趣。

在這個(gè)世界里,， 我們的日常互動(dòng)有可能通過(guò)更先進(jìn)的傳感器得到增強(qiáng) ,。雖然那樣的未來(lái)還遙遠(yuǎn),，但OpenBCI在Galea中所組裝的傳感器似乎正在為這個(gè)未來(lái)奠定基礎(chǔ)。

目前說(shuō)服人們相信虛擬現(xiàn)實(shí),、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和可穿戴視覺(jué)技術(shù)的價(jià)值仍然具有挑戰(zhàn)性,。但改進(jìn)我們最終與空間計(jì)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(gè)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(jiàn)，我們甚至還沒(méi)有真正開(kāi)始邁向那個(gè)未來(lái),。

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(qǐng)聯(lián)系我們,。