为什么脑电波设备可能成为优化生活的下一个大事件 - 《华尔街日报》

你感到分心，尽管截止日期迫在眉睫，却无法完成工作。你的耳机检测到你缺乏专注，建议你休息一下，同时头箍发出信号调整你的大脑活动并给你能量。危机解除。大脑活动被调整并给你能量。危机解除。

这就是技术专家们所想象的未来，各种设备正在被开发用来增强大脑在日常生活中的表现。

目前，能够读取大脑活动并将其转化为行动的设备市场还处于萌芽阶段。但部分归功于埃隆·马斯克的初创公司Neuralink，该公司正在开发可植入的脑-计算机接口（BCI），可以记录数千个脑细胞的数据，近年来对这些设备的投资和兴趣飙升。

新型可穿戴设备旨在在日常活动中提供反馈，借鉴了用于医疗干预的可植入BCI，以及几十年来对大脑功能的研究。可植入设备的努力集中在恢复功能上。旨在实现沟通和运动的应用已经开发了几十年，以帮助瘫痪患者，研究人员近年来在可植入设备方面取得了重大进展，包括让无声者重获声音。

去年，Neuralink展示了一只猴子可以用其大脑控制光标并输入信息。Neuralink的竞争对手Synchron展示了植入其脑记录设备的瘫痪患者可以利用他们的脑信号用iPhone发送短信。

来自Synchron的可植入式脑-计算机接口。照片： Synchron（渲染）尽管植入物可以帮助许多患者，但由于联邦医疗器械监管、高成本和脑部手术固有的风险，这些设备不太可能立即成为大规模消费品。技术限制也限制了从大脑中收集数据的数量。例如，植入式设备在从大脑中提取更多数据时可能会发热并损伤脑组织，类似于智能手机因运行太多应用而过热。在大脑中插入太多类似针的传感器也可能造成损伤。

但是，与植入式设备相比，可穿戴的脑感应设备可以为更广泛的消费者提供认知反馈和其他脑部增强。这已经在大学和公司实验室中发生。几项最近使用模拟器的研究表明，可穿戴脑-计算机接口可以检测昏昏欲睡和疲劳，并向司机提供实时的、由人工智能驱动的反馈，以帮助预防事故。

这项技术可能在明年就会走出实验室，开始走向主流。最初的目标包括：通过在用户注意力分散时提醒用户来提高集中注意力，帮助消费者提高生产力并减少疲劳。总部位于波士顿的神经技术初创公司Neurable预计将在2024年初销售一款配备脑活动监测器的耳机，用于追踪注意力集中。

神经技术初创公司Neurable预计将在明年初销售配备脑活动监测器的耳机，用于追踪注意力集中。图片来源： Neurable非植入式脑机接口（BCI）使用名为fNIRS的传感器，即功能性近红外光谱成像，来检测血氧水平的变化，这可以作为大脑活动的代理。实验室已经使用fNIRS设备来测量音乐对大脑的影响，以及评估专业技能。公司正在努力使这些设备更易于佩戴。脑电图（EEG）传感器可以测量头部不同部位的微小电活动差异。EEG传感器可用于诊断癫痫等疾病，也可以像Neurable的情况一样用于追踪注意力。称为神经元的脑细胞产生数十亿的电信号，将信息传递到大脑和身体各部分。

脑机接口开发者正通过结合高质量的脑活动记录和来自活动传感器、饮食日记、睡眠日志、眼动仪和其他数据来源的信息，努力实现在未来几年内改善沟通、协作和社交互动等方面的增强效果。

Sumner Norman，Forest Neurotech的联合创始人照片： Kevin Bennett“大脑活动和数据与外部世界——与我们的行为、情绪的关系，可能会在未来十年推动大量[应用程序]的发展，”神经科学家、Forest Neurotech的联合创始人Sumner Norman说。

总部位于加利福尼亚州圣巴巴拉的初创公司Cognixion开始将大脑数据与其他生物特征配对，其增强现实头盔配备可穿戴的大脑监测和头部运动传感器，并兼容眼动传感器，该设备目前用于研究目的，但计划让患有运动和言语障碍的患者使用它与人和设备进行交流。该公司首席执行官Andreas Forsland表示，该头盔已经可以与亚马逊的Alexa语音助手连接。

“最重要的是将数据传输出来，” Paradromics的首席执行官Matt Angle说，该公司正在开发可植入的脑机接口。“如果大脑没有大量良好的数据输出，那么一开始就会失败。”

对于消费级可穿戴设备来说，这是一个巨大的挑战，因为它们无法直接接触大脑。它们通过头骨和头发检测大脑活动，就像麦克风试图通过墙壁上的对话来倾听一样。专家表示，公司正在努力构建更好、更小的传感器和更强大的人工智能算法，以解码这些质量较低的信号，从而实现可穿戴脑机接口成为控制我们周围设备和了解自己的一个重要方式的未来。

下一代可穿戴脑机接口的应用可能包括诊断影响全球数百万人的情绪障碍，以及提供增强正念的反馈，解读产品和音乐偏好，以及实现无触控打字和用思维控制设备，专家表示。

“这是一种新的思考方式，关于我们如何与技术互动，” 杜克大学法学院的神经伦理学家尼塔·法拉哈尼说，她表示认知隐私权是必需的。

脑科学专家表示，人工智能将加速这种新的以大脑为动力的技术未来的到来。它还可能加速个人数据的价值，引发对认知隐私的新担忧。法拉哈尼和其他人表示，收集的信息越多，人工智能系统就能越准确地学习个人偏好，并更有效地解码思想和意图，这可能带来隐私风险。

“这是一个巨大的未开发市场，”她说。“人们追逐它并不奇怪。”

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2023年11月21日出版，题为“设备旨在让大脑更有效运转”。