
许多可穿戴设备可以跟踪您的心率,步骤,体温或睡眠,但是一类新的可穿戴设备旨在超越跟踪物理以跟踪思维。
这些“大脑可穿戴设备”的制造商(以带电极的头戴式耳机形式出现)声称,设备可以改善您的注意力,检测压力,甚至让您使用大脑玩视频游戏。设备通过检测大脑的电活动或脑电波来起作用脑电图(EEG)。
但是他们真的有效吗?
独立专家说,从理论上讲,大脑可穿戴设备确实可以做他们声称的事情。在过去的几十年中,研究表明,脑电图信号与集中,记忆,注意力,甚至有关移动身体不同部位的想法有关。但是关于某些商业水平的问题仍然存在大脑可穿戴设备可以在“现实世界”情况下检测脑波,而这些情况不像实验室那样精确控制。
大脑信号本身很虚弱,即使是最先进,最昂贵的实验室工具也可能难以检测它们,或者可能不时被愚弄。
纽约州卫生部沃兹沃思(Wadsworth Center)的神经科学家格尔温·沙尔克(Gerwin Schalk)说:“如果很难用高质量和昂贵的设备检测到实验室中的那些小信号……显然,这个问题将面临更大的挑战。”
行业专家承认商业大脑可穿戴设备的局限性,但他们说他们已经能够设计部分弥补这些缺点的软件。 [仿生人类:十大技术这是给出的
检测脑波
最早的商业脑穿戴设备之一是由一家名为Neurosky的公司于2009年发布的。该设备是一款EEG耳机,可用于玩“ Mentflex”的游戏,从美泰(Mattel)中,用户使用其“大脑力量”在小障碍物路线上移动球。该公司表示,增加的浓度会通过电动风扇在空中提高球,并放松降低球。
Neurosky现在还销售另一台EEG耳机,称为Mindwave手机,直接给消费者。该公司表示,该设备可以与许多主张利用EEG信号的应用程序一起使用,以使用户玩游戏,减轻压力,增加注意力甚至帮助学习。
来自Interaxon的另一个大脑可穿戴,称为Muse,声称要测量脑电波帮助人们冥想E,让他们更好地了解他们的思想如何“活跃”或“平静”。以及最近发布的大脑可穿戴的制造商瓜说该设备可以改善您的注意力。
Schalk说,在某些情况下,这种商业脑可穿戴设备确实有可能测量人们的脑电波。但是问题在于,所有脑电图设备还从其他来源(例如肌肉运动或其他电气设备)中拾取信号,看起来像EEG信号。
在实验室中,科学家可以通过让受试者坐在受控的环境中,并在电极上施加导电糊状物(所谓的“湿电极”)来减少这种“噪音”,以提高来自大脑的信号的强度,而商业可穿戴设备无法完成。
但是商业大脑可穿戴设备使用“干电极”。加利福尼亚大学圣地亚哥分校认知科学教授Jaime Pineda说,尽管近年来它们已经有所改善,现在最先进的类型现在与湿电极一样好,但仍然存在过滤所有这些噪音的问题。
过滤噪音
区分大脑信号和其他电气“噪声”,有助于使用大量电极。在实验室研究中,研究大脑活动的研究人员将电极置于整个头部,以便一个人的头皮上可能有20到200个电极。另一方面,商业大脑可穿戴设备通常只有一到五个电极。 Pineda说,这可能是一个问题,因为使用的电极越多,越容易应用算法来过滤噪声或“伪像”。
Pineda说:“如果您有30个电极,那么知道信号是真实的大脑信号还是其他一些来源的信号。 Pineda说,只有一两个电极,就可以区分肌肉运动和大脑活动之类的东西“不可能或非常不可能”。
Neurosky耳机Mindwave Mobile具有一个放置在用户额头上的电极。 Pineda说他对这种设置持怀疑态度,因为额头上通常会有很多肌肉活动。 Pineda说:“除非您坐着很安静,否则大部分要拿起的都是工件。”瓜头带有两个电极,但该公司表示使用“电极配置”来降低噪音。这缪斯头带有四个电极。
Schalk同意,由于商业可穿戴设备的局限性,“他们发现的大部分都将是其他来源的信号,”他说。
一家商业大脑可穿戴的公司称为情绪化将其一些产品推向研究人员,拥有14个电极的商业设备。一个2015年研究从西班牙的研究人员那里发现,当向人们展示旨在引起积极情绪的图像时,这种14个电极设备可以检测到大脑的变化,并且这些变化与早期研究的预期相符。
少获得更多
缪斯科学和监管事务总监Graeme Moffat承认,更多的电极更适合解释脑电图数据。
莫法特(Moffat)指的是电极。”莫法特(Moffat)说。莫法特说:“如果您能说服某人戴上64通道的帽子,那么您将能够……与四通道系统更有效地解析大脑活动。” [您的技术设备可能会伤害您的9种奇怪的方式这是给出的
但是,对于便携式脑电图系统来说,拥有64个电极并不实用,因为很难无线传输所有数据,而且消费者可能不想穿这种设备。
莫法特说:“您可以挤入便携式系统的电极越多,就越好。” “但是,如果这是一件笨拙的事情,那么您在市场上限制了自己。”
但是莫法特说,便携式脑电图在某些情况下可以是一种有效的技术,主要是用户相对静止的那些。
商业广告的一种方式脑电系统莫法特说,可以弥补较少的电极是研究成千上万用户的数据。莫法特说:“您从很多人那里收集了很多数据,并且可以善于描述噪音和大脑信号。”他说,这可以帮助公司改善其算法,并“减少更多”。
穆斯(Muse)志愿研究计划的参与者“一个月内分享了几个数量级的数据,比典型的脑电图实验室在十年内收集的数量级要多。”
他说,但是,即使有了这些锐化的算法,便携式脑电图系统仍然无法完成有线脑电图系统在实验室中可以做的所有事情。因此,公司必须小心,不要过分提倡或提出领先于技术领先的索赔。
莫法特说,Interaxon现在正在与应用程序开发人员合作,以帮助他们更好地了解从EEG系统中收集的数据以及该技术的限制。
莫法特说,该公司希望“不仅鼓励我们自己的开发人员,而且鼓励社区思考头戴式耳机可以做和无能为力的事情,因此对用户的体验并不令人失望。”
Neurosky和Melon没有回应Live Science的评论请求。
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