近两年,相比火爆科技圈的人工智能、VR、自动驾驶这些“网红”,脑机接口技术稍显冷门。然而实际上在过去的几年里,脑机接口技术与医疗、科研、娱乐等领域的融合与裂变效应远大于常人所知。尤其是从今年来扎克伯格和马斯克等科技大佬竞相入局脑机接口领域,让该技术迅速走到公众面前。
脑机与VR结合,从情绪数据平台到“意念控制VR游戏”
08月11日,由Altitude、BlueMeme、Fove、NeuroSky Japan、Up-frontier、Brycen七家科技企业联合研发的VR与脑机结合技术平台首度上线。其机制是通过VR创建受控环境,从而能够仔细测量脑波和其他参数。因此,它们可以采集和分析每只眼睛的数据,可视化人们的情感,以及创建出匹配运动和情感的数据集。
虽然市面上已经出现了许多VR工具,但VR OAT是第一个把VR与脑电波和心率等生物物理数据结合在一个平台中,以判断用户情绪和创建用于商业目的的数据集的“情绪数据平台”。该公司联合体现阶段正把目光放在教育、培训、医药和娱乐市场。另外,它们同样在寻求开发与产品设计、购物营销和工业生产、以及医疗保健和培训等相关工具。
无独有偶,一家名为Neurable的公司也在本月初为下一代计算平台开发了脑机接口。它们表示,他们的革命性技术只需大脑意念即可让人们与AR/VR环境进行交互。这种技术已经可以用于虚拟键盘打字和控制假肢,以及开发意念控制VR游戏等。其中最理想的一个解决方案是脑机界面,其中用户可以通过大脑意念来滑动菜单,选择项目,启动应用程序,操纵对象,甚至是输入文本。Neurable也与其他公司合作研发了VR游戏《Awakening》,允许玩家通过自己的大脑意念操纵对象和对抗敌人,不需要使用任何手持控制器。
我们可以想象一下,高性能、非侵入性、直观的脑机接口将给虚拟现实和增强现实带来的生产力革命。
脑机接口技术揭秘,科技巨擘接连入局
那么,何为脑机接口技术呢?简单的说,就是通过外部设备读取脑中的信号,然后经过计算处理,让这种信号转化为相关的反馈指令。
学术点的解释是:在人或动物脑与外部设备间建立的直接连接通路。在单向脑机接口的情况下,计算机或者接受脑传来的命令,或者发送信号到脑(例如视频重建),但不能同时发送和接收信号。而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换。
脑机接口技术听上去有点不可思议,但是实际上科技圈内的一些大公司早已经将眼光瞄准这个有点未来化的黑科技。
今年3月,Elon Musk宣布投资成立脑机接口公司Neuralink,从已知的消息来看,Musk希望不借助现代的硬件设备,直接将一个人脑中的想法转移到另一个当中。
而今年4月,Facebook的硬件开发部门Building 8团队展示了用脑波打字的项目,他们准备从非侵入式切入,打造一种穿戴式设备系统。可以看出,抢占脑机技术应用的战火已经蔓延到科技巨头之间。
脑机接口蕴含丰富商业应用场景,医疗康复为当前重点领域
作为一项高精技术,脑机接口技术也免不了从娱乐的角度切入到消费市场。首先是VR游戏应用中,非侵入式的脑机接口设备连接到VR头显中,用思维控制虚拟现实中的一些动作,从而带来一种更加自然的交互。不过,在实际应用上仍然有很大的局限性,而且需要提前进行大量的学习,让机器掌握了解你的思维模式,再和它已有的动作库进行配对。
其次最为广泛应用的是医疗领域,例如,可以根据脑机接口技术开发出一些疾病的检测系统,这样就可以直接通过脑控设备进行远程诊断。而医疗健康中应用更多的是医疗恢复,比如让一些身患残疾的人重新拥有感觉功能,或者直接通过思维活动和外界进行交流。
其实,医疗康复应用中也经常会和VR结合,MindMaze就推出了一套VR神经康复治疗系统MindMotionPro,通过设计好的VR体验来刺激患者大脑对身体做出相应的活动,让身体慢慢的重新回到大脑的控制。再就是使用由大脑控制的机械外骨架,并让患者置身于虚拟现实环境中,通过反复的训练去改善病人的知觉。
除此之外,脑波技术的应用领域非常广泛,包括教育、软件以及军事等等。总的来看,脑机接口技术在医疗上的应用前景非常之广,但是目前实际落地应用的情况并不明朗。而商业化应用依然存在很多局限性,包括成本高、风险大等等问题。
盘点全球十大脑机结合技术公司
1. MindMaze
瑞士公司MindMaze成立于2012年,目前正在构建一个结合VR、脑成像、计算机图形学和神经科学的平台。他们开发的是一个集成到可穿戴式头显和3D动捕相机的用户界面,为神经系统疾病患者创造VR和AR环境。旨在为患有脑损伤的患者提供多感觉反馈,以在康复期间刺激运动功能。这是第一个通过意念驱动的VR/AR和动捕游戏系统。患者如同置身于一个模拟环境,通过自己的意念来操纵结果。
2. Kernel Co
Kernel瞄准的是负责长期记忆的海马体。 他们正通过AI来“读取”海马体写进芯片的内容,而他们的准确率达到80%。目前,该公司从技术先驱Bryan Johnson那里获得了1亿美元的投资。
3. NeuroPace
NeuroPace成立于1997年,总部位于美国加州山景城。NeuroPace正在开发一种能识别异常大脑活动的医疗装置,然后发送脉冲以抵消或破坏导致癫痫发作的异常信号。NeuroPace设备被称为RNS系统,它的功能非常像起搏器。RNS系统会监测和响应特定的大脑活动以防止癫痫发作。
4. Cerêve
成立于2008年,总部位于美国匹兹堡的初创公司Cerêve正在开发一种帮助睡眠障碍或失眠症患者的设备。目前,美国食品和药物管理局已经批准了Cerêve的睡眠系统作为处方药推出市场。
5. InteraXon
这家公司成立于2007年,并已经完成了1720万美元的融资。InteraXon的主打产品Muse是一种脑波检测头带,可帮助用户通过实时音频反馈来提升瑜伽中的冥想行为。
6. Rythm
这家公司成立于2014年,总部位于美国旧金山。该公司的产品“Dreem”也是一个头带,可识别深层睡眠模式,并引入听觉或声音刺激确保你可以停留在这个阶段,从而提高你的睡眠质量。Rythm目前为前500名客户提供Dreem,售价为349美元。
7. BrainCo
一家位于马萨诸塞州萨默维尔的公司瞄准了更高的目标,致力于优化人类大脑的潜力。它们的目的是改善注意力跨度,通过可穿戴设备(结合脑机接口)和神经反馈训来帮助那些注意力不集中或患有学习障碍的人群。其产品包括一个集成的教室系统,通过可穿戴设备或头带来查看学生大脑中发生的事情。如果学生难以集中注意力,或如果学生很无聊,教师就可以得到反馈,从而帮助教师实时改变教学方法。
8. BrainRobotics
BrainCo的创始人在2015年成立了这家公司,旨在为手臂截肢者提供亲民的义肢产品,价格低于3000美元。义肢运动功能由脑电图(EEG)驱动,这意味着四肢由大脑发送到肌肉的相同肌电信号控制。
9. NeuroLutions
位于美国密苏里的NeuroLutions成立于2007年,他们希望开发一个革命性的平台,通过脑机接口技术去恢复瘫痪患者的肢体功能,并为此研发了一个名为IpsiHand的机器人外骨骼。IpsiHand会促使大脑向固定的肢体发送信号,而脑信号的这种连续激发最终会建立新的突触连接,促使瘫痪部位恢复功能。
10. Neurable
这家公司正在研发如何通过大脑来操控设备,如玩具或甚至是汽车。Neurable的脑机接口使用脑电图(EEG)记录大脑活动,分析数据,并为用户提供实时的完整三维控制。对AR中诸如菜单导航和选项控制,这种免手操作的控制能够避免诸如语音命令和眼动跟踪的限制。Neurable针对的是AR/VR头显和内容开发商,其软件开发套件(SDK)已经兼容Oculus Rift、微软HoloLens、HTC Vive和其他领先的AR/VR头显品牌。
编辑:轩辕镜
文:王晗
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