一百多年前，科學家對大腦的功能很感興趣，並試圖了解是否有可能以某種方式影響它。 100年，英國醫生理查德·卡托（Richard Cato）能夠在兔子和猴子的大腦表面檢測到微弱的電場。 隨後出現了許多發現和研究，但直到1875 年，耶魯大學生理學教授何塞·曼努埃爾·羅德里格斯·德爾加多(Jose Manuel Rodriguez Delgado) 發明了Stimosiver 裝置，該裝置可以植入大腦並使用無線電訊號進行控制。
對猴子和貓進行了訓練。 因此，透過植入的電極刺激大腦的某個區域會導致貓抬起後爪。 德爾加多表示，在此類實驗中，動物沒有表現出任何不適的跡象。
13年後，這位科學家花了 — 將刺激器植入公牛的大腦中，並透過攜帶式發射器控制。
由此開始了能夠增強人類生物能力的神經介面和技術的時代。 早在 1972 年，人工耳蝸就開始銷售，它可以將聲音轉換為電信號，並將其傳輸到大腦，實際上可以讓患有嚴重聽力障礙的人聽到聲音。 1973年，「腦機介面」一詞首次被正式使用。 1998 年，科學家菲利普·肯尼迪 (Philip Kennedy) 將第一個神經介面植入病人、音樂家約翰尼·雷 (Johnny Ray) 體內。 中風後，約翰尼失去了行動能力。 但由於植入，他學會了僅透過想像雙手的運動來移動遊標。
繼科學家之後，創建神經介面的想法被大型商業公司和新創公司採納。 Facebook 和馬斯克已經宣布他們打算開發一個系統，幫助用思想的力量控制物體。 有些人將希望寄託在神經介面上——科技將使殘疾人士恢復失去的功能，改善中風或腦外傷患者的復健。 其他人對這種發展持懷疑態度，認為它們的使用充滿了法律和道德問題。
儘管如此，市場上仍有足夠數量的大型參與者。 如果你相信 ，一些開發項目已經停產，但其餘的非常受歡迎且價格實惠。
什麼是神經介面以及它有什麼用處？
腦波的類型
神經介面是一種用於在人腦和電子設備之間交換資訊的系統。 這項技術讓人們可以根據記錄大腦的電活動（腦電圖（EEG））與外界互動。 一個人執行某些動作的願望會反映在腦電圖的變化中，而腦電圖又會被電腦破解。
神經介面可以是單向的或雙向的。 前者要麼從大腦接收訊號，要麼向大腦發送訊號。 後者可以同時發送和接收訊號。
有多種測量大腦訊號的方法。 它們分為三種類型。
- 非侵入性。 感測器放置在頭部，用於測量大腦 (EEG) 和磁場 (MEG) 產生的電位。
- 半侵入式。 電極放置在大腦暴露的表面上。
- 侵入性。 微電極直接放入大腦皮層，測量單一神經元的活動。
神經介面的主要特點是它允許您直接連接到大腦。 這在實踐中能起到什麼作用？ 例如，神經介面可以使癱瘓者的生活變得更容易或從根本上改變。 有些人無法書寫、移動或說話。 但同時，他們的大腦運作良好。 神經介面將允許這些人透過使用連接到大腦的電極讀取意圖來執行某些操作。
使用神經介面的另一種選擇是由美國科學家發明的，他們開發了一種能夠將人類記憶提高 30% 的網路假體。 該設備產生神經衝動，幫助患者形成新的記憶並記住親戚的臉。 預計這項開發將有助於對抗老年癡呆症、阿茲海默症和其他記憶問題。
除了健康之外，神經介面還可用於個人發展、工作和娛樂以及與他人的互動。 那麼，神經技術可以在這些領域提供哪些有趣的東西呢？
自我提升
也許神經介面和各種應用最受歡迎的應用領域是人類能力的發展。 各種訓練都致力於此，心理能力發展系統、行為改變系統、預防壓力、過動症的系統、處理心理情緒狀態的系統等等。 這種類型的活動甚至有自己的術語：「健腦」。
這個想法的本質是什麼？ 經過大量研究，關於這種或那種大腦活動如何與人類意識狀態相對應，已經形成了一些經過驗證的想法。 已經出現了用於確定注意力、集中力和冥想以及精神放鬆水平的演算法。 再加上讀取腦電圖和肌電圖 (EMG) 的能力，結果就是一個人目前狀態的圖片。
當你需要學習如何引發特定的心理情緒狀態時，一個人可以使用連接神經介面的裝置來訓練自己。 有大量用於可視化腦電圖和心理情緒狀態的程序；我們不會全部描述它們。 使用生物回饋腦電圖技術（基於腦電圖的生物回饋）進行訓練，使人達到所需的意識狀態。
實際情況：家長希望提高孩子的學業成績並克服 ADHD（注意力不足過動症）。 為此，請使用特殊程序（例如，來自 ），選擇預設來訓練所需的狀態：正念、專注、放鬆、冥想、防止過度專注。 選擇濃度水平訓練計畫。 他們啟動了它。
該計劃為兒童提供訓練，要求他將阿爾法波和貝塔波保持在一定水平以上。 波浪不應低於某一水平。 同時，節目視窗中播放家長選擇的影片素材。 例如，您最喜歡的卡通。 孩子只是觀看卡通片，監測阿爾法波和貝塔波的水平，不做任何其他事情。 接下來，生物回饋發揮作用。 孩子的任務是在整個訓練過程中保持 Alpha 和 Beta 水平。
如果其中一個水準低於所需指標，則動畫將中斷。 在第一堂課中，孩子會嘗試有意義地回到所需的狀態，以便觀看卡通。 但一段時間後，如果大腦脫離了這種狀態，它會學會獨立地回到這種狀態（前提是卡通對孩子來說很有趣，並且觀看狀態對大腦來說「舒適」）。 結果，孩子培養了誘導所需注意力狀態的能力，以及將注意力維持在一定水平的能力。
看起來很嚇人，但不要因為害怕而急於打電話給監護機構。 還有基於遊戲的更簡單的解決方案。 例如， 來自神經天空。 玩家的任務是讓螞蟻將一個物體推向蟻丘。 但為了讓螞蟻不停地移動，就需要在對應尺度上的某一點以上保持一定的濃度。
當你專注於這個過程時，螞蟻會推動物體。 一旦濃度水平下降，螞蟻就會停下來，你就會浪費時間，從而使你的結果變得更糟。 隨著每個關卡的需要集中註意力的增加，遊戲變得更加困難。 還有其他幹擾因素。
透過定期培訓，使用者可以培養對手頭任務保持一定程度的專注力和注意力的能力，而不受外部或內部幹擾的影響。 這裡的一切就像運動一樣，不可能通過去幾次健身中心或吃一罐蛋白質來獲得運動般的身體。 生物回饋腦電圖領域的研究表明，這種訓練的結果只有在每次 20 分鐘的常規訓練 20 天後才會出現。
娛樂
神經耳機也提供了一個享受樂趣的機會。 但所有的遊戲和娛樂應用程式也是自我發展的工具。 透過神經介面玩遊戲時，您可以使用意識的意識狀態來控制角色。 從而學會控制它們。
多人遊戲《隨心投擲卡車》在當時引起了極大的轟動。 角色是根據標準的第一人稱射擊遊戲方案進行控制的，但你只能在精神努力的幫助下與其他玩家戰鬥。 為此，玩家的注意力和冥想參數會顯示在遊戲監視器上。
要將盒子、卡車或遊戲環境中的任何其他物體扔向對手，您必須使用精神力將其舉到空中，然後扔向對手。 它也可以「飛」到你身邊，因此，誰能更有效地利用集中註意力和冥想的能力，就能贏得這場小衝突。 用心靈的力量與真正的對手戰鬥，非常令人興奮。 在最近的遊戲中我們可以提到 來自 MyndPlay。
製造商還提供更安靜的遊戲選項。 例如， 同時使用多個流行的遊戲應用程式。 另外值得一提的是MyndPlay遊戲 。 很簡單：您需要用弓射出三箭並獲得最高分。 每次射擊您最多可獲得 10 分。 使用視覺效果，遊戲讓您沉浸在其環境中，之後您的角色可以開始瞄準目標。 濃度等級指示器出現在播放器視窗中。 濃度越高，箭矢命中的距離就越接近十。 第二槍需要你進入冥想狀態才能擊球。 第三次射擊需要再次集中註意力。 這就是遊戲清楚地展示了神經介面的有趣功能的方式。
除了遊戲之外，還有互動神經電影。 想像一下：您坐在沙發上，戴上耳機，打開一部有關滑冰者的互動電影。 在某個階段，滑冰者加速並準備跳躍的時刻就會出現。 此時，你自己必須成為一名滑冰者，才能集中精力跳躍，並保持意識的集中程度，直到角色完成跳躍。 只要有足夠的專注力（與現實生活和現實中需要的水平相比），影片中的滑冰者將成功跳躍，劇情將進入下一個互動分叉。 如果注意力不集中，那麼滑冰者就會摔倒，影片將遵循不同的故事情節。
已經用類似的方式拍攝過 蓋·里奇以及其他一些電影的風格。 事實上，影片的情節和結局直接取決於你的努力。 而且看起來很有趣。
劇情發展邏輯簡單有分支
工作中的應用
除了培訓和娛樂程序之外，開發人員還創建了大量供專業用途的應用程式。 MindRec 計畫就是一個例子，該計畫是為醫學、體育、普通心理學家以及與執法機構代表合作的心理學家創建的。
它是如何使用的？ 患者戴上神經耳機，心理學家啟動程序並開始治療。 在會議期間，以下資訊會被監控並記錄在電腦記憶體中，即：注意力水平、注意力、冥想水平、原始腦電圖訊號，同時以多種類型的可視化形式顯示，範圍為 0 至 70 Hz 。 訊號分為構成主訊號頻譜的頻率範圍。 細分為 8 個範圍：Delta、Theta、Low Alpha、High Alpha、Low Beta、High Beta、Low Gamma、High Gamma。 如有必要，會對心理學家的行為進行音訊和視訊記錄。
可以查看錄製的資料，查看會議期間即時顯示的所有內容。 如果心理學家沒有立即註意到某些事情，那麼在重新研究課程或訓練時，他可以研究腦電波反應的變化並將其與視聽資訊進行比較。 對於該領域的任何專家來說，這都是一個非常有價值的工具。
另一種選擇是神經行銷學。 神經耳機允許您進行行銷研究，因為它顯示了一個人對某些行銷刺激的情緒反應。 這要有效得多，因為在調查和問卷中，人們的答案並不總是誠實的。 神經研究將幫助你看到真正的答案，誠實且公正。 透過聚集焦點小組並使用神經耳機進行測試，您可以獲得盡可能接近現實的結果。
與外部設備交互
使用神經耳機的另一個有趣的領域是外部設備的遠端控制。 例如，在兒童中非常流行的是允許兩個、三個和四個參與者之間競爭的賽車遊戲。 這是此類遊戲的一個著名範例：
你想玩點別的嗎？ 請注意，這裡還有其他也很受歡迎的發展。
Puzzlebox 軌道直升機
由意念的力量控制的玩具直升機。 標準版本可讓您控制直升機的飛行高度，但有許多附加組件可以將這個玩具變成強大的大腦健身機器。 審查 .
禪燈
燈以某種顏色的光芒的形式反映您的心理情緒狀態。 非常適合發展冥想技能。
肌力訓練器 II
最有趣的小事。 在透明金字塔內創造遊戲環境和物件的全像圖。 玩家使用大腦指令來控制這些物體。
內科米米
可愛的貓耳朵風靡全球。 該設備完全自給自足，不需要連接到電腦或智慧型手機。 使用者戴上耳朵，打開它們，並有機會透過移動這些耳朵來展示他的情緒（心理情緒狀態）。 順便說一句，類似的產品， 即使在他的祖國日本也沒有流行起來。 這種情況下耳機插在哪裡，你可以自己搞清楚。
神經耳機 - 娛樂還是有用的工具？
在閱讀這篇文章時，神經介面和耳機似乎主要是為了娛樂一個人或緩解他的情緒困擾。 然而，這絕對不是真的。 神經耳機與適當的軟體結合，很可能有助於嚴重受傷後的肢體發育，並減少嚴重受傷的負面後果。 因此，科學家們正在積極利用神經技術來幫助人們。
例如，2016 年，約翰霍普金斯大學的美國科學家創建了一種神經接口，可以幫助控制生物力學義肢的各個手指。 一年後，他們來自格拉茨大學的奧地利同事開發了一種利用思想的力量創作音樂的系統。 它是為有音樂天賦的殘疾人士設計的。
加州大學的專家使用神經介面、神經肌肉刺激和懸掛 腰部以下癱瘓。 巴西研究人員與來自美國、瑞士和德國的同事一起，能夠部分地 患者使用神經介面、虛擬實境和外骨骼。 與閉鎖症候群患者互動的發展也在進行中。 這項技術將有助於識別此類患者、與他們溝通並恢復對身體的控制。
Facebook 已經開始研究一種非侵入性神經接口，該接口將幫助用戶無需鍵盤即可打字。 日產開發了一種腦機接口，可以在駕駛時讀取想法，以縮短反應時間。 而伊隆馬斯克甚至希望將大腦與電腦連接起來，以避免人工智慧接管世界。
俄羅斯公司在神經技術領域還不能誇耀許多成就。 然而，Rostec 最近展示了一種設備的預生產樣品，該設備將有助於在大腦和外部設備之間交換資訊。 該頭盔是由電子控制機器研究所（INEUM）開發並命名的。 I.S.布魯克. 假設神經介面將能夠控制電子和機電設備：義肢、車輛。
神經介面市場等待著什麼？
根據 到2022年，全球電腦介面市場將達到1,72億美元。 現在神經介面的主要應用領域是醫學，但娛樂領域以及軍事和工業領域也在積極發展。 用於控制戰鬥機器人的神經耳機不再只是穿著制服的高雅人士的甜蜜幻想，而是一個完全可以解決的問題。
由於神經耳機提供了一個可用於創建自己的軟體的開放環境，因此私人神經程式設計也在發展。 例如， NeuroSky 是市場領導者之一，對開發人員完全免費。 因此，越來越多的應用程式使用該平台的功能。
讓我們注意到，廣泛引入神經介面和腦晶片的倡議不僅面臨支持，也面臨批評。 一方面，神經介面可以改善腦外傷、癱瘓、癲癇或精神分裂症的治療。 另一方面，此類技術可能會加劇社會不平等。
有人擔心，目前尚無將電極引入健康人體內的法律或道德依據。 此外，神經介面可以使人腦成為政府、廣告商、駭客、爬行動物和其他個人想要滲透的對象，而普通人不太可能對此感到滿意。 一般來說，神經介面和耳機可以改變一個人的特徵，影響他作為個體的心理和活動，並扭曲人們對生理存在的理解。
總的來說，很明顯神經技術將繼續發展。 但無法預測它們何時才能真正變得可用且更有效。
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來源： www.habr.com