
感受到金属电极接触头皮的微凉触感,戴上设备的一瞬间,脑电曲线随即出现波动……在零唯一思的实验室里,记者正在亲身体验使用脑机接口进行情绪健康评估。“请根据你看到的图像或视频,选择你最真实的感受。”耳机中传来机械女声,随着选择键的按下,此刻脑电信号也被机器真实地记录着……

“这就是我们用脑电信号识别情绪的评估系统,你也可以叫它情绪‘X’光机。”零唯一思创始人、上海交通大学计算机科学与工程系教授吕宝粮补充道,“它通过高精度脑电图仪和眼动仪,准确地评估用户的情绪健康状态,这一系统已经在上海市精神卫生中心、瑞金医院情感障碍中心、宣武医院功能神经外科和北大六院等机构投入试用。”
为情绪做“X”光
10分钟后,测试完成,一份情感障碍症状评估报告自动生成,报告上清晰标注出各项症状的量化参数:心境低落42.56、精力降低43.21、忧虑41.38,均小于参考区间,而在紧张一栏,53.19的数字旁标明了一个向上的红色箭头。“您的抑郁症、焦虑症指数均显示无风险,系统提示可能存在紧张。”测试人员向记者说明。
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当传统的抑郁症评估还在依赖量表和医生经验时,这台情绪“X”光机正试图用科技为人类情绪“拍片子、开处方”。
“抑郁症这类精神疾病,不像肿瘤有影像可见的生物标记物,也不像高血压能通过仪器直观测量。”在吕宝粮看来,精神疾病诊断最大的困境在于效率低、成本高,难以形成大规模筛查,如果受测者存在理解不足或刻意隐瞒,都可能导致误判。
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“表情可以掩饰,但大脑信号不会说谎。”为了破解情绪这道密码,他和团队将目光投向脑机接口技术。2009年,其研究团队关于脑电高频频段在情绪识别中作用的研究成果,首次获得国际学术界认可。“这证明大脑信号与情绪之间存在稳定的模式,为情绪识别打下基础。”早在2014年,吕宝粮团队提出了基于脑电信号和眼动信号多模态融合的情绪识别框架,而后历时10年努力与探索,将这一台情绪“X”光机呈现在世人面前。
测抑郁像测血压一样方便
情绪“X”光机已迭代出两种形态,一款是搭载可穿戴脑电设备、桌面式眼动仪的专业版,能够识别包括抑郁症、焦虑症在内的15种临床症状,但由于造价高且每次需要专人佩戴与操作,不适合大规模筛查。基于脑电大模型技术,研究团队又开发了一款仅需搭载眼动仪就可以完成检测的“轻量化”设备,受试者在屏幕前观看5分钟素材即可完成筛查。
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“眼动仪版与专业版使用相同的训练数据,虽然识别率稍有下降,但操作更为便捷。”吕宝粮解释说,这种便捷性有望推动抑郁症筛查像测量血压一样普及。“想象一下,未来在地铁站、商场、学校等场所布设这种自助情绪检测设备,人们可以随时随地进行情绪检测,并立即获取当前最准确的情绪评估报告,那会有多方便!”
同时,准确度更高的专业版未来可以部署在医院。这不仅能缓解精神类疾病“挂号难、诊断慢”的困境,更能辅助医生识别以“躯体化症状”为表现的抑郁问题——许多患者初期仅表现为胃痛、头痛等不适,易被误诊为消化或神经系统疾病。“病人来到医院,可以像量血压一样进行常规筛查,或许有助于实现抑郁症的早发现、早干预。”
据了解,该系统已作为研究设备在上海市精神卫生中心、瑞金医院等机构投入应用,为临床医生提供自动化辅助诊断。“它的准确性已超过85%,随着最新的脑电大模型接入系统,未来准确率将提升到95%。”
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让机器懂人心、知人意
吕宝粮本科攻读化工自动化仪表,硕博阶段转向计算机深造,在日本工作期间对脑机接口有了深入了解, 很难想象,这位中国情感脑机接口拓荒者竟是 “半路改行”。
在2002年回国以前,吕宝粮就深刻意识到脑机接口一定是未来的发展方向,“我当时说服系主任花120万元购入上海交大第一台脑电设备。”他回忆道。当时这个决策近乎冒险,却为后来的研究奠定了基础。吕宝粮最初使用该设备进行疲劳驾驶检测的相关研究,随着他发现心情也是影响驾驶安全的一大因素后,由此又开辟了情绪识别的研究方向。
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“这是一个边研究边拓展的过程,”吕宝粮坦言,“对一个领域的理解越深,你就能看到越多待解决的问题。”2015年,上海交大脑科学与技术研究院成立,在瑞金医院合作期间,他目睹脑深部电刺激(DBS)让一位45岁的难治性抑郁症患者重获新生,这个成功案例深深触动了他,也让他意识到脑机接口在抑郁症领域大有可为。
2021年12月,以“让机器能知人心、懂人意”为使命的零唯一思科技有限公司成立,他带领团队推动实验室技术实现成果转化,进一步将情绪识别的通用性成果逐渐细化到抑郁症评估上。“零唯一思,寓意着不唯眼前利益,坚持从零到一的原始创新。”这个名字,也蕴含着其团队持续开拓脑机接口领域的精神内核。
如今,随着我国首个脑机接口未来产业集聚区落地闵行,其创新力量正迎来更广阔的发展舞台。“希望依托脑机接口集聚区的医疗资源优势和人才优势,加速我们的科研成果的临床转化与规模化落地,在未来3-5年内,构建覆盖从严肃医疗到广泛筛查市场的完整应用生态。”吕宝粮说。

记者:宿铭珊 沈钇君(实习)
初审:黄圣源(实习)
复审:方雨斌
终审:刘垦博
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