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来看看这些脑洞大开的意念控制玩具吧
  • 2015/3/17 14:29:34
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:
【电脑报在线】事先声明一下,小编脑子可没毛病,也没开玩笑,“意念控制”玩具可是利用严肃、严谨、科学的脑电波感应技术来实现的娱乐方式。

        事先声明一下,小编脑子可没毛病,也没开玩笑,“意念控制”玩具可是利用严肃、严谨、科学的脑电波感应技术来实现的娱乐方式。或许你觉得现在讨论它还显得天马行空,但实际上类似的产品早在2009年就存在了,现在已经扩展出了丰富的应用,离我们的生活已经很近了。

 

科普一下:你知道这几种脑电波吗?

        首先需要解释一下脑电波是啥:我们知道生物电现象是生命活动的基本特征之一,人脑中有许多的神经细胞在活动,就会形成电气性的振动(用仪器测量出来就是对应的波形),我们就称其为脑电波。脑电波可以说是由脑细胞产生的生物能源,或者是脑细胞活动的节奏。

        随着电子工学的进步,脑电波的周波数实现了用仪器来测定。国际脑波学会针对不同震动的周波数,定以α、β、δ、θ之名,而这几种波也对应了不同的人脑状态。


        4种脑电波对应的人脑状态

    α波:学习与思考的最佳状态(范围8~13Hz)

        当大脑释放α波时,人的意识清醒,而身体放松,它实现了意识与潜意识的“桥梁”。在这种状态下,身心能量耗费最少,同时脑部获得的能量较高,思维更加敏锐。α波被认为是人们学习与思考的最佳脑波状态。

    β波:紧张、压力、脑疲劳时的脑波状态(范围14Hz以上)

        当大脑清醒时,大部分时间大脑都处于β波状态。随着β波的增加,身体逐渐呈紧张状态,因而削减了体内免疫系统能力,此时人的能量消耗加剧,容易疲倦,若不充分休息,容易堆积压力。不过,适当的β波对注意力提升以及认知行为的发展有积极作用。

    δ波:深度睡眠状态(范围0.5~3Hz)

        当大脑释放的电波是δ波时,此时就处于深度睡眠、无意识的状态。人的睡眠品质好坏与δ波有非常直接的关系。如果在失眠状态下,能够通过各种手段诱导大脑进入发射δ波的状态,就能很快地进入深沉睡眠,当然,也可以把它理解为“深度麻醉”状态。

    θ波:深度放松、无压力的潜意识状态(范围4~8Hz)

        当大脑释放的是θ波时,人的意识中断、身体处于深度放松状态,对于外界的信息呈现高度的受暗示状态——即被催眠状态。θ波对于触发深层记忆、强化长期记忆等帮助极大。

    

脑电波要怎么测?

        那大脑产生的脑电波要怎么测量呢?显然需要特定的传感器才行。大家都在医院测过心电图吧?其实测脑电波的探头和它也差不了多少。当然,为了能够让脑电波探测器为消费级产品服务,也必须做出一些简化,所以有了以下两类常见的脑电波检测方式。

1 湿电极(Ag/AgCl参比电极)


        这帽子看上去和X教授的心控头盔差不多吧,感觉还挺酷的。不过,你要把它戴在头上测脑电波的话,还得在帽子的每个电极(每个点就是一个电极)上涂上黏糊糊的导电胶(导电胶中的离子与电极构成原电池,就可以实现测量脑电波的功能了),所以,除非你是秃顶,否则测一次你得洗上两小时的头……显然这玩意只能作为医学仪器了,不然每次用完都要洗半天头得多麻烦。

2 干电极


        实际上,消费级的脑电波传感头盔都采用了干电极(比如神念科技NeuroSky的方案)。干电极的探头肯定不会让你觉得黏糊糊的,它其实就是一些普通的金属触点(或是导电纤维),然后头盔上再设定一个参考电平采集点(一般是夹在耳朵上),就可以工作了。当然,干电极的方案在测量的精确度上远不及医用级别的湿电极方案,毕竟两者的价格也差了几百倍。

 

3 脑电波处理芯片


来自神念科技的ThinkGearAM芯片

        既然已经搞定了传感器,那又如何处理采集来的脑电波信号,让它能被数码设备所利用呢?目前在脑电波应用方面走在业界前列的神念科技推出的ThinkGear AM芯片是比较成熟的方案。通过配套的干电极,它可以采集到微弱的脑电波信号,而且可以识别专注、眨眼、放松等状态,对4类脑电波的识别也不在话下,目前国内宏智力公司的脑电波产品正是采用了ThinkGear AM方案。

 

于是,这些意念玩具就诞生了


意念玩具的先驱者:MindFLEX,用意念玩球


来自国内回车科技电子的意念赛车玩具


国内宏智力公司的BrainLink支持丰富的脑电波游戏

        MindFLEX意念球:这款意念玩具算是鼻祖级的了,2009年推出的时候十分火爆。它的玩法比较直接,使用者用脑电波控制设备吹气,让球飘起来,精神越集中,吹气的力度越大,球就飘得更高。MindFLEX后来还有对战的版本,念力更强的一方吹气的力度更大,球就会被吹向念力弱的一放,从而赢得比赛。这款玩具在淘宝上可以买到,双人对战款售价800元左右。

        回车科技的意念赛车:这款赛车的玩法很简单,戴上头盔,尽量地集中精神,不要有杂念,这时候小车的速度就会不断提高。如果你精神不够集中,传感器采集到过多的β波,那小车就会减速了。这款玩具支持多人竞技,念力不够的话,你可赢不了哦!淘宝上有类似的玩具(非回车科技出品),双人款全套售价大约在4000元左右(带充电器的赛道+两辆遥控车+两套脑电波头带)。

        宏智力的BrainLink系列:和实体玩具不太一样的是,宏智力的BrainLink脑电波头带更多的是与智能手机、平板电脑的APP协同工作。前面我们也提到,4种类型的脑电波分别对应了大脑的各种状态,而这些APP的作用除了娱乐外,也可以实现一些脑部训练的功能,比如通过交互式指引诱导使用者放松,让大脑释放出更多的α波,从而达到舒缓情绪、集中精力的作用;同样,诱导大脑释放出δ波,也可以用来治疗失眠。

脑洞再开大一点:

意念控制汽车、电影结局、改变智能设备的使用方式

        不要以为这些都是幻想,意念控制汽车这样的想法英菲尼迪早就有了,SYNAPTIQ就是这样一款可以用脑电波控制的“可穿戴”汽车,预计在2029年可以实现;而脑电波来决定电影结局这样奇葩的玩法也不新鲜,英国的意念电影公司与迪士尼、华纳兄弟等电影制造商合作,已经推出了25部以上的“意念电影”,比如其中一部僵尸片,事先录制了多个结局,一半的观众用脑电波支持生存者一方,而另一半支持僵尸,至于最后是生存者胜利还是僵尸胜利,就看哪一方对应的观众念力更强……这种交互方式的确称得上是脑洞大开。至于用脑电波控制智能设备(手机),更是容易,目前已经有众多的APP支持脑电波控制,其他常见应用要加入对应功能也是很容易的事,比如在遇到坏人时,用你的念力打开手机的录音(或录像)功能,并立刻发出求救信号——这些操作不用动手动嘴,避免了被坏人发现(坏人:“喂,你脑袋上戴那么大个项圈别以为我看不见”)。

        不过,目前脑电波传感器还只能感知你大脑的状态,以及状态的强弱,而不能真正知道你想做什么,所以要实现一些复杂的控制功能还是不现实的(或者说,需要配合其他传感器来实现,例如眼部追踪、肌电波等等)。当然,随着传感器技术的进步,这些问题在将来会迎刃而解。

 
本文出自2015-03-16出版的《电脑报》2015年第10期 A.新闻周刊
(网站编辑:pcw2013)


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