Neurable致力于開(kāi)發(fā)能夠支持用戶直接通過(guò)意念控制VR和AR的軟件

2016年底，由神經(jīng)科學(xué)家拉美西斯·阿爾卡德（Ramses Alcaide）和密歇根大學(xué)校友共同創(chuàng)辦的波士頓公司Neurable完成了200萬(wàn)美元的融資，并致力于開(kāi)發(fā)能夠支持用戶直接通過(guò)意念控制VR和AR的軟件。換句話說(shuō)，一種能夠?qū)⒛愕囊鈭D與計(jì)算設(shè)備聯(lián)系起來(lái)的“大腦鼠標(biāo)”。大腦想著朝左邊移動(dòng)，虛擬角色向左走；想著朝右邊移動(dòng)，虛擬角色向右走。

Neurable的第一個(gè)項(xiàng)目《Awakening》是這個(gè)腦機(jī)實(shí)驗(yàn)的概念證明。用戶將穿戴內(nèi)置電極帽的VR頭顯來(lái)開(kāi)玩《Awakening》，而電機(jī)帽能夠掃描頭皮并讀取大腦皮層所發(fā)生的電活動(dòng)。在常規(guī)釋放中，電活動(dòng)模式將開(kāi)始出現(xiàn)。系統(tǒng)能夠通過(guò)腦電圖（EEG）檢測(cè)到以波浪狀一致發(fā)射的神經(jīng)元（EEG是一種測(cè)量其電壓波動(dòng)的非侵入性方法）。

Neurable的亞當(dāng)·莫爾納（Adam Molnar）表示：“我們所做的事情是，尋找我們隨后用來(lái)控制體驗(yàn)的離散腦電波。”

想象一下你面前出現(xiàn)有三件物品。當(dāng)你將注意力集中在玩具積木時(shí)，它開(kāi)始發(fā)射光脈沖。在這一過(guò)程中，大腦將下意識(shí)地記錄特定的閃爍模式。接下來(lái)，特定的神經(jīng)元開(kāi)始“發(fā)射”。Neurable的軟件能夠處理這種嘈雜的EEG數(shù)據(jù)，在其中尋找信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為游戲命令：我想要的是這個(gè)。

這不是科幻作品，但你所扮演的角色顯然與科幻作品中的人物相差無(wú)幾。

《Awakening》將從揚(yáng)聲器系統(tǒng)的警告開(kāi)始：“快醒醒，這不是測(cè)試?！蹦銓缪菀幻麚碛谐芰Φ恼舴福拖瘛豆制嫖镎Z(yǔ)》中的Eleven。你被囚禁在在一個(gè)不起眼的檢查室里，而里面散落著幾個(gè)玩具：積木，充氣狗，以及一個(gè)球。它們以脈動(dòng)光束閃爍，而每個(gè)都漂浮到空中，慢慢旋轉(zhuǎn)，直到你將視線焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向下一個(gè)。對(duì)面墻上懸掛的是一面鏡子，如果被砸碎，隱藏的鍵盤和出路將顯現(xiàn)出來(lái)。你的目標(biāo)是逃離房間。訣竅？沒(méi)有雙手，只有大腦意念。

你可以將Neurable的“讀心技術(shù)”看作是一種簡(jiǎn)單的大腦閱讀機(jī)器。他們改裝的VR頭顯比標(biāo)準(zhǔn)的 HTC Vive 更加奇怪。它配備了六個(gè)笨重的電極，可以檢測(cè)佩戴者的基本意圖。來(lái)自如此 腦機(jī)接口 （BCI）的信號(hào)無(wú)法判斷你是否感到饑餓，或者你正在回憶銀行卡密碼，但它可以從一組有限的選項(xiàng)中讀取用戶的意圖。

莫爾納解釋說(shuō)：“交互方法就像二進(jìn)制點(diǎn)擊一樣，與電腦鼠標(biāo)非常接近?！钡牵X電圖并不一定是最強(qiáng)大的技術(shù)。

他繼續(xù)道：“腦電圖帶來(lái)了一系列的挑戰(zhàn)。它很難理解從神經(jīng)元，通過(guò)頭骨，來(lái)到頭皮，然后再勉強(qiáng)傳輸進(jìn)入腦電圖傳感器的大腦活動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，EEG數(shù)據(jù)非常嘈雜，因?yàn)楹茈y獲得清晰的信號(hào)。從微笑到眨眼，任何事情都會(huì)令本已難以接收的EEG信號(hào)更加混亂?！?/p>

正是出于這個(gè)原因，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室使用“濕電極”，或浸泡在導(dǎo)電凝膠中的電極來(lái)增強(qiáng)導(dǎo)電性并獲取更清晰的EEG信號(hào)。然而，Neurable對(duì)干電極實(shí)驗(yàn)了一系列的優(yōu)化方法。干電極與其凝膠對(duì)應(yīng)物不同，我們?cè)谑彝猸h(huán)境可以更方便地使用它們。

莫爾納指出：“Neurable開(kāi)發(fā)了一種能夠處理信號(hào)處理的專有算法，這允許我們?cè)诟贁?shù)據(jù)的情況下理解大腦活動(dòng)，而且結(jié)果更可靠。正因?yàn)槿绱耍覀兛梢允褂酶俚母墒絺鞲衅?，因此無(wú)需應(yīng)用導(dǎo)電凝膠的繁重任務(wù)，同時(shí)允許低到中等水平的身體活動(dòng)，即行走，移動(dòng)頭部，而這對(duì)其他大多數(shù)EEG而言都相當(dāng)困難。”

當(dāng)這家企業(yè)剛開(kāi)始的時(shí)候，他們采用了包含32個(gè)濕電極的電子帽，而相關(guān)過(guò)程需要30分鐘的校準(zhǔn)：你需要進(jìn)行一定的心智練習(xí)，以便AI程序可以成功地對(duì)大腦模式進(jìn)行分類并生成期望的動(dòng)作。最近，Neurable已經(jīng)將32個(gè)濕電極減少到6個(gè)干式EEG傳感器，而且你僅需要2分鐘的校準(zhǔn)時(shí)間。

Neurable不是唯一一家正在試水腦機(jī)接口的團(tuán)隊(duì)。在過(guò)去數(shù)年間，一批又一批的科技企業(yè)已經(jīng)將注意力轉(zhuǎn)向這一領(lǐng)域。2017年， Facebook 宣布由60名工程師組成的團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)一種能夠掃描大腦并將其“話語(yǔ)”翻譯成文本的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)鍵盤打字。同年9月，埃隆·馬斯克向播客主持人喬·羅根（Joe Rogan）表示他計(jì)劃融合AI與人類大腦。

馬斯克當(dāng)時(shí)說(shuō)道：“有了智能手機(jī)或計(jì)算機(jī)之后，你可以有多聰明呢？實(shí)際上，你會(huì)非常很聰明。你幾乎可以立即回答任何問(wèn)題。你可以完美進(jìn)行記憶。你的智能手機(jī)可以完美地記住視頻（和）圖片。你的智能手機(jī)已經(jīng)是你的延伸。你已經(jīng)是一個(gè)半機(jī)械人。大多數(shù)人都沒(méi)有意識(shí)到自己已經(jīng)是一個(gè)半機(jī)械人。只是數(shù)據(jù)速率…它很慢，真的很慢。它就像是生物自我和數(shù)字自我之間的信息流。我們需要令這條小溪變成一條大河，變成一個(gè)巨大的高帶寬接口?！?/p>

但盡管未來(lái)看似一片光明，但BCI仍需要數(shù)十年的時(shí)間發(fā)展。美國(guó)康涅狄格大學(xué)心理科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程系的神經(jīng)科學(xué)家希瑟·雷德（Heather Read）博士表示：“BCI需要融入至你的身體，這樣你才能成為一個(gè)機(jī)器人。”相比之下，基于EEG的BCI更像是騎自行車。這是我們自己的延伸，騎車比我們用雙腿奔跑更快?！爱?dāng)能夠?qū)⒆孕熊囎鳛樽约荷眢w的延伸并更快地前進(jìn)時(shí)，沒(méi)有人會(huì)猶豫。”雷德博士如是說(shuō)道。

令人感到驚訝的是，自旋轉(zhuǎn)撥號(hào)式電話時(shí)代以來(lái)，橋接心智和機(jī)器所需的技術(shù)已經(jīng)以某種形式存在。腦機(jī)接口這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早是由杰出的加州大學(xué)洛杉磯分校計(jì)算機(jī)科學(xué)系的創(chuàng)始成員雅克·維達(dá)爾（Jacques Vidal）教授于1973年創(chuàng)造。他當(dāng)時(shí)就提出有可能在大腦和外部設(shè)備之間建立一種直接的溝通途徑。

斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家莎蓮·弗萊什（Sharlene Nicole Flesher）說(shuō)道：“EEG已存在數(shù)十年時(shí)間。老實(shí)說(shuō)，我不認(rèn)為未來(lái)10年，甚至20年內(nèi)可以看到像EEG這樣的技術(shù)有任何改善。盡管機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的出現(xiàn)可以提供幫助，但EEG提供的信號(hào)可能正處于或接近于最高的性能水平。”

自2017年以來(lái)，雷德博士就作為學(xué)校的Brain Computer Interface Core部門主任，通過(guò)與麻省理工學(xué)院的合作，她的團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)一種能夠讀取和調(diào)節(jié)人類大腦活動(dòng)的技術(shù)，而且時(shí)間讀數(shù)精度比人類反應(yīng)時(shí)間快100倍。與弗萊什博士不同，她堅(jiān)信未來(lái)二十年內(nèi)讀取大腦及其行為活動(dòng)的能力將會(huì)變得更快，更準(zhǔn)確。

她指出：“在用于VR/AR時(shí)，這種時(shí)間讀數(shù)精度將能帶來(lái)一個(gè)全新的實(shí)時(shí)神經(jīng)調(diào)節(jié)領(lǐng)域，并可用于提供神經(jīng)調(diào)節(jié)治療。結(jié)合高速無(wú)線接口，這將有助于令BCI更加流暢，有效和有趣?！?/p>

但對(duì)弗萊什和雷德而言，腦機(jī)接口的真正未來(lái)在于腦內(nèi)，亦即將腦機(jī)接口植入大腦之中。

弗萊什表示：“我期望在未來(lái)看到的技術(shù)改進(jìn)在于電極設(shè)計(jì)。這會(huì)令向大腦植入某物的概念變得不那么嚇人?！贝_實(shí)，向大腦進(jìn)行植入是一個(gè)非常大的考驗(yàn)。在今天，侵入性腦部手術(shù)仍然停留于醫(yī)學(xué)界，現(xiàn)代BCI植入物旨在幫助恢復(fù)失去的關(guān)鍵功能。但根據(jù)弗萊什的說(shuō)法，娛樂(lè)行業(yè)可能會(huì)采用侵入性大腦植入物。她指出：“為游戲/便利之類的目的植入傳感器有可能在40到50年之后實(shí)現(xiàn)。”。

但根據(jù)雷德的說(shuō)法，我們甚至可能不需要等待那么長(zhǎng)時(shí)間就能看到具備心靈感應(yīng)能力的半機(jī)器人力量。

她說(shuō)：“如果在20年到30年內(nèi)有充足的遠(yuǎn)見(jiàn)和資金，當(dāng)好處大于風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，通過(guò)手術(shù)將傳感器植入大腦和身體是可行的做法，這樣你就可以‘遙控’控制設(shè)備，汽車和其他機(jī)器。