1 注視某個方向，誘發(fā)大腦產生相應的腦電信號;
2 “黑色頭帶”采集腦電信號;
3 將腦電信號通過藍牙傳遞到計算機上;
4 控制游戲人物靈活移動、躲避障礙;
5 從而訓練玩家的反應力、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動、上跳下蹲。而這種通過腦電波玩游戲的方式，能預防阿爾茨海默癥(老年癡呆癥)。
日前，電子科技大學3位學生設計制作的“基于腦機接口的老年癡呆防御系統(tǒng)”獲得了第十五屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎(四川省唯一一等獎)。據(jù)悉，該項目已獲得上海荷福集團500萬投資，現(xiàn)已經進入了臨床試驗階段，預計明年推出“腦機接口”相關產品。
帶上黑色頭帶 玩游戲全靠想
提起“腦機接口”，多數(shù)人首先想到的是《攻殼機動隊》等科幻片中，人腦與計算機之間的緊密連接，使用腦電信號輸出控制外界設備，這看似離生活很遠。那就以生活實例來說，普通醫(yī)院里最常見的腦機接口設備就是腦電圖。簡單來說，只要一種設備能在人腦和計算機之間建立一定程度的連接，它都算腦機接口。
這不，電子科技大學生命科學與技術學院劉鐵軍副教授的團隊就設計了一款接地氣的“黑色頭帶”腦機接口。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牙傳遞到計算機上。而最終目的是打游戲，預防老年癡呆，團隊負責人瞿倩說：“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，對大腦進行訓練，有預防老年癡呆的作用”。
如何通過“腦機接口”預防老年癡呆?瞿倩介紹，當終端設備接收到穩(wěn)定的腦電波并經過訓練后，用戶就可以進行在線游戲了。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)產生相應的腦電信號。經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動，從而訓練玩家的反應力、注意力、空間想象力和記憶力，鍛煉腦力，從而提升大腦細胞興奮性，減緩腦功能退化，實現(xiàn)對老年癡呆癥的預防作用，“這是對用戶專注度的訓練，相信對治療多動癥也會有幫助。”
這和一般的玩游戲不一樣。團隊負責人瞿倩認為，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行運動的，結果就是在游戲中秒死。”
設計獲一等獎 項目引來投資
憑借“基于腦機接口的老年癡呆防御系統(tǒng)”這項設計，瞿倩等3人捧回“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術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)展成為國內大學生科技創(chuàng)新領域最高規(guī)格的賽事，被譽為當代大學生科技創(chuàng)新的“奧林匹克”盛會。
回憶起設計初衷，瞿倩表示，同系的師兄們研究的都是高大上的產品，“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品。”最終經過1年半的研究開發(fā)，團隊成員攻克各種技術難關，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，操作復雜程度提高，且需要專業(yè)人員協(xié)助，實用性不高。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、關卡和難度，同時進一步優(yōu)化設計，讓頭帶更美觀，更舒適。”團隊成員表示，目前，項目已經得到了上海荷福集團500萬投資，團隊也已入駐學校眾創(chuàng)空間。而對老年癡呆癥的預防療效目前已經進入到了臨床實驗階段，“希望這項技術能幫助更多有需要的人群。”
