（原標題：在VR領域，腦電應該承擔怎樣的角色？）

　　5月5日，云睿智能EEGSmart（以下簡稱“EEGSmart”）在中國科學院深圳先進技術研究院（以下簡稱“先進院”）舉辦第一屆中國腦電峰會。這次會議邀請不少腦電學術界知名人物，包括先進院先進集成技術研究所所長兼EEGSmart首席科學家李光林、中國生物醫學工程學會副理事長堯德中、華南理工“腦機接口與腦信息處理研究中心”主任李遠清、西安交大機械學院副院長徐光華等。

　　腦電：腦神經興奮時產生的電信號

　　與互聯網大會主打趨勢和商業頗為不同，這次腦電峰會更像是一次學術進展報告。上述的專家學者就腦電起源、歷程、現狀以及最新科研成果向人們做了一次介紹。

　　人們對腦電的研究最早可以追溯到1857年，英國生理科學工作者卡通（R。Caton）在兔腦和猴腦上記錄到了腦電活動。目前，隨著更多關于大腦的研究逐漸豐富，比如歐盟2013年開展的大腦工程，美國2014年啟動的腦計劃等，人們對腦電的研究也逐漸深入

　　簡單來說，腦電是腦神經興奮時產生的電信號，和心臟產生的心電、肌肉產生的肌電一樣，都屬于生物電。這些生物電數據被專家認為是蘊藏著巨大的信息，尤其是腦電。

　　大腦不同區域有著不同的職責和功能，相應地，不同腦區的產生的電信號有著不同的含義。比如大腦左額葉的布洛卡區為語言運動中樞，主要功能是編制發音程序。當這個區域的大腦皮層的電信號很活躍的時候，將意味著人們在進行說話歌唱等行為。

　　為了收集這些寶貴的腦電信號，業界采用了三種方式：（腦電極）植入式、半植入式以及非植入式。前面兩者需要把電極內置頭骨之下，與大腦皮層接觸。最后一種是將電極與頭皮接觸。相應地，前兩者的精度高干擾少，而最后一種信號弱、干擾多等。

　　每天活躍的腦電信號被人們以腦電波的形式進行表達。一般情況下，人們可以通過收集到的原始腦電信號數據分離出四種波段，分別為 （阿爾法）、 （貝塔）、 （西塔）、 （德兒塔）。而它們的出現也有不同含義，如下圖：

　　截止目前，人們收集腦電數據更普遍的用途是神經功能的評價和診斷，比如腦電是診斷癲癇的必要依據，是診斷各種顱內病變的參考指數。此外，還可以利用腦電信號數據來研究大腦的認知機制、腦機接口等學術和臨床方面。但是，人們認為隱藏著感覺、知覺、注意、記憶、思維、想象、言語等心理認知過程的腦電并不應該只限制于這些方面，它應該擁有更廣闊的運用領域和市場前景。

　　由此，在應用領域有了意念控制：利用腦電電極片收集腦電信號形成腦電波，并通過相應算法“翻譯”出當中含義，最終實現識別和控制。簡單來說，目前被人們廣泛接受的意念控制是利用腦電信號實現控制，就像人們用語音進行控制一樣。

　　舉一個簡單的例子。被《時代》雜志評為人類歷史上最偉大的100款玩具之一的MindFlex就是一款意念控制玩具。玩家主要集中注意力讓大腦相應腦區產生腦電信號，就可以讓小球懸浮起來。再比如，風靡全球的意念貓耳朵necomimi，是通過采集腦電信號進而判斷用戶精神情緒狀態，最后反應在“貓耳”上——豎立意味著注意力集中、下垂意味著精神放松。

　　腦電VR：為交互注入“人性”

　　在大會期間，EEGSmartCEO賀超向雷鋒網(搜索“雷鋒網”公眾號關注)透露，他們正在開發一款腦電VR眼鏡。雖然賀超想保持神秘，沒有具體告知這是一款怎樣的產品。但通過專利查詢我們可以知道這款“腦電VR眼鏡”在固定的頭帶部分增加了腦電信號采集的電極，分別采集了大腦左右中央區以及左右枕葉區的電信號，即C3、C4和O1、O2區域。收集得到的數據將會通過無線傳輸到終端進行計算。由此，我們可以得知，這是一款分體機。

　　說到VR+腦電，小編馬上想起今年年初宣布獲得1億美元融資的瑞士公司MindMaze。這家公司先是利用VR模擬出中風康復患者的四肢。此后，病人便可以通過腦電來控制虛擬的四肢，實現“閑置”腦神經的鍛煉，甚至能修復受損的腦神經。在MindMaze的案例中，腦電扮演著一種控制手段，而且還是延續了康復機器人對腦電利用的思路。

　　至于賀超提出的“腦電在VR應用方案”則是利用EEGSmart的技術方案識別用戶的精神情緒并反饋到內容當中，實現內容與人的互動。從這個角度看，EEGSmart的腦電VR方案屬于一種輸入。和基于慣性傳感器的動作捕捉系統、光學動作捕捉系統捕捉動作數據并輸入內容相似，EEGSmart的腦電VR則是把用戶的精神情緒狀態數據映射到內容中。從某種程度上說，腦電VR比目前的VR設備多了一個信息維度。

　　對此，賀超舉了好幾個例子。比如在成人VR體驗中，“蒼井老師”可以根據用戶的精神情緒狀態作出相應的反應，具體細節自行腦補。比如在VR心理咨詢中，醫生可以根據病患的精神情緒反饋進行治療步驟。比如在密集恐懼癥的治療中，可以根據病人的情緒反饋來實施治療方案。

　　這些看起來讓人十分興奮。畢竟，多一個維度的信息輸入將會意味著更加逼真的VR世界。對于社交VR而言，能提取人們精神和情緒狀態的腦電VR就像時下的表情包。對于心理領域而言，腦電VR就是新的心理指標。對于直播來說，腦電VR就是新的彈幕……總之，作為精神和情緒的表達，作為多一緯度的數據輸入，腦電VR大有作為。

　　不過，腦電不適合作為VR的控制手段

　　除此之外，賀超還提到腦電VR可以作為VR游戲的控制手段。對于這一點，小編并不認同。和鍵盤鼠標不一樣，VR輸入設備強調沉浸感。雖然腦電作為輸入更自然更貼心，但以目前的水平把腦電作為VR控制手段是一個錯誤的思路。原因有兩個：第一，目前的水平，腦電控制是模糊的，而且是0和1的模式；第二，腦電發展十分緩慢。

　　目前的VR控制設備雖然沒有形成統一的標準，但輸入指令和控制之間的關系是對應的。比如在HTC Vive的追蹤系統Lighthouse中，你向左轉90度在VR世界中你也是向左轉90度，如果是100度VR世界也是相同。但利用腦電控制則達不到這種連續狀態，它只能實現0和1的模式：左轉或者右轉。

　　腦電控制所收集的數據是一個特征值（上圖的四種波段），并通過這個特征值來判斷用戶的大致狀態，比如精神緊張、疲憊等。但在現實生活中，人們的這些狀態是連續的，從十分緊張、緊張、不太緊張、不緊張的變化，而如果這些所有的精神狀態都對應著“yes or no”控制結果。這種控制將會為用戶帶來很多困惑，比如緊張狀態——開槍，疲倦狀態——不開槍的模式中，人們是可以同時存在兩種狀態。事實上，現在利用腦電控制一盞燈都是一件不容易的事情。因為你需要安靜的環境，需要集中注意力。

　　一種好的VR控制手段需要具備9點要素：空間沉浸感、穩定、精確、低延時、便利性、舒適性、直覺控制、低價、兼容普適性。

　　此外，相比于目前主流的VR控制技術，腦電的發展速度落后。在會后的采訪中，李光林告訴雷鋒網：

　　為什么說腦電研究了90年現在還沒有普及，就是因為腦電的難度太高了。腦電儲存的信息太多了，比如你旁邊有人說一句話，雖然你沒有注意，但大腦也會出現腦電。我們做腦電圖實驗，有時突然一聲巨響，整個都變了。

　　此外，在信息提取上也有難度。腦電信號在大腦皮層活躍，但我們是要隔著一層頭顱骨采集信息。這個骨頭的電阻是非常高的，傳出來的時候，已經把很多信息都屏蔽了。如果你把大腦打開，把電極放進去，提取的信息十分漂亮。但你要是隔著頭骨，這些信息就非常微弱了。

　　還有一點，不像心電那么規律，腦電的影響因素非常多，比如休息、情緒、環境等都會產生干擾。不過，腦電勝在蘊含大量信息，比如情感、運動、我與你之間的對話等等，這些都有待開發。

　　和很多人一樣，小編期待著腦電控制的未來，并希望在有生一日科學家真的能解讀腦電信號的含義，做到《三體》中所提及的利用腦電信號進行交流。不過這一天需要等待很長時間。由此，小編希望大家別把精力放在腦電作為消費級VR控制的點子上。不如想辦法更精確地提取情緒和精神狀態的信息，并融合到VR內容中。