1 注視某個方向，誘發(fā)大腦產(chǎn)生相應(yīng)的腦電信號;
2 “黑色頭帶”采集腦電信號;
3 將腦電信號通過藍(lán)牙傳遞到計(jì)算機(jī)上;
4 控制游戲人物靈活移動、躲避障礙;
5 從而訓(xùn)練玩家的反應(yīng)力、注意力、空間想象力和記憶力。
頭戴黑色繃帶式傳感裝置，耳朵夾上一個白色的“夾子”，無需動手，靠腦電波便可控制電腦游戲人物左右運(yùn)動、上跳下蹲。而這種通過腦電波玩游戲的方式，能預(yù)防阿爾茨海默癥(老年癡呆癥)。
日前，電子科技大學(xué)3位學(xué)生設(shè)計(jì)制作的“基于腦機(jī)接口的老年癡呆防御系統(tǒng)”獲得了第十五屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎(四川省唯一一等獎)。據(jù)悉，該項(xiàng)目已獲得上海荷福集團(tuán)500萬投資，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段，預(yù)計(jì)明年推出“腦機(jī)接口”相關(guān)產(chǎn)品。
帶上黑色頭帶 玩游戲全靠想
提起“腦機(jī)接口”，多數(shù)人首先想到的是《攻殼機(jī)動隊(duì)》等科幻片中，人腦與計(jì)算機(jī)之間的緊密連接，使用腦電信號輸出控制外界設(shè)備，這看似離生活很遠(yuǎn)。那就以生活實(shí)例來說，普通醫(yī)院里最常見的腦機(jī)接口設(shè)備就是腦電圖。簡單來說，只要一種設(shè)備能在人腦和計(jì)算機(jī)之間建立一定程度的連接，它都算腦機(jī)接口。
這不，電子科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉鐵軍副教授的團(tuán)隊(duì)就設(shè)計(jì)了一款接地氣的“黑色頭帶”腦機(jī)接口。它比普通頭帶多了一些采集腦電信號功能，并將腦電信號通過藍(lán)牙傳遞到計(jì)算機(jī)上。而最終目的是打游戲，預(yù)防老年癡呆，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人瞿倩說：“利用腦電信號來控制游戲人物靈活移動、躲避障礙，在虛擬游戲中玩‘跑酷’、推箱子等游戲，對大腦進(jìn)行訓(xùn)練，有預(yù)防老年癡呆的作用”。
如何通過“腦機(jī)接口”預(yù)防老年癡呆?瞿倩介紹，當(dāng)終端設(shè)備接收到穩(wěn)定的腦電波并經(jīng)過訓(xùn)練后，用戶就可以進(jìn)行在線游戲了。游戲界面上，在四個不同方向各有一個滾動的紅色豎條。用戶只需注視某個方向，大腦就會誘發(fā)產(chǎn)生相應(yīng)的腦電信號。經(jīng)過特征提取和模式識別分類算法，就能使其控制游戲人物向不同方向運(yùn)動，從而訓(xùn)練玩家的反應(yīng)力、注意力、空間想象力和記憶力，鍛煉腦力，從而提升大腦細(xì)胞興奮性，減緩腦功能退化，實(shí)現(xiàn)對老年癡呆癥的預(yù)防作用，“這是對用戶專注度的訓(xùn)練，相信對治療多動癥也會有幫助。”
這和一般的玩游戲不一樣。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人瞿倩認(rèn)為，單純的玩游戲，無法檢測到用戶大腦是否得到了鍛煉，而采集腦電信號的方式則是一個生物反饋的過程，“如果用戶不集中注意力，是無法通過腦電波控制游戲人物進(jìn)行運(yùn)動的，結(jié)果就是在游戲中秒死。”
設(shè)計(jì)獲一等獎 項(xiàng)目引來投資
憑借“基于腦機(jī)接口的老年癡呆防御系統(tǒng)”這項(xiàng)設(shè)計(jì)，瞿倩等3人捧回“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎(四川省唯一一等獎)。據(jù)了解，該競賽目前已發(fā)展成為國內(nèi)大學(xué)生科技創(chuàng)新領(lǐng)域最高規(guī)格的賽事，被譽(yù)為當(dāng)代大學(xué)生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會。
回憶起設(shè)計(jì)初衷，瞿倩表示，同系的師兄們研究的都是高大上的產(chǎn)品，“我們就想研究一個接地氣的，尋常百姓家能在家里使用的產(chǎn)品。”最終經(jīng)過1年半的研究開發(fā)，團(tuán)隊(duì)成員攻克各種技術(shù)難關(guān)，其中包括將傳統(tǒng)濕電極替換為干電極作為腦電采集的核心材料，“濕電極接觸穩(wěn)定性差，操作復(fù)雜程度提高，且需要專業(yè)人員協(xié)助，實(shí)用性不高。而干電極讓腦電波采集變得更加方便快捷，只需戴上頭帶、連接電腦，就能看到穩(wěn)定顯示的腦電信號。”
“我們打算升級游戲的畫面、關(guān)卡和難度，同時進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓頭帶更美觀，更舒適。”團(tuán)隊(duì)成員表示，目前，項(xiàng)目已經(jīng)得到了上海荷福集團(tuán)500萬投資，團(tuán)隊(duì)也已入駐學(xué)校眾創(chuàng)空間。而對老年癡呆癥的預(yù)防療效目前已經(jīng)進(jìn)入到了臨床實(shí)驗(yàn)階段，“希望這項(xiàng)技術(shù)能幫助更多有需要的人群。”
