非侵入式脑机接口测试工具（非侵入式脑机接口测试工具有哪些）

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本文目录一览：

• 1、BrainCo头环是什么？有什么作用呢？
• 2、BrainCo头环有用吗？揭秘非侵入式脑机接口技术
• 3、仅靠头环就能检测注意力？
• 4、连接大脑的软件？
• 5、太科幻了，马斯克旗下 Neuralink 昨日发布了脑机接口
• 6、脑机接口技术还分侵入式和非侵入式吗？都有哪些区别？各有的优势？

BrainCo头环是什么？有什么作用呢？

BrainCo头环是强脑科技研发的一款便携式脑电检测设备，采用非侵入式脑机接口技术，搭配相关训练系统进行使用，可以帮助人们在工作和学习中提升专注力。比如说，当学生戴上之后，该装置将通过捕获学生脑信号之后，进行检测并判断学生的注意力情况，在通过桌面端的软件、教材等配合，让学生学习效率更高。另外，BrainCo强脑科技研发的StarKids开星果谱系儿童脑机接口训练系统，也可以通过BrainCo头环的数据化反馈，对自闭症儿童教育干预和训练，进而帮助他们更好的康复。目前，这款设备在多个领域都有应用。

BrainCo头环有用吗？揭秘非侵入式脑机接口技术

作为一款高科技非侵入式脑机接口测试工具的产品非侵入式脑机接口测试工具，BrainCo头环有用吗是很多人心中的疑问。研发智能产品需要依赖强大的科技实力非侵入式脑机接口测试工具，浙江强脑科技有限公司(以下简称“BrainCo”)深耕非侵入式脑机接口技术多年，凭借其独有的高科技优势，研发出多款运用脑机接口技术的智能产品。让人赞叹的是，据有关部门测试，Focus专注力提升系统，能够有效的帮助学生更高效地学习，实现专注力的提升。那么究竟BrainCo头环有用吗非侵入式脑机接口测试工具？

首先我们要知道脑机接口的技术原理，脑机接口代表着人与外部设备间建立的直接连接通路。脑（brain），是指有机生命形式的脑或者神经系统，而并非抽象的心智（mind）；机（computer或者machine），是指任何处理或计算的设备；接口（interface）是一种用于信息交换的中介。脑机接口可以实现完整的神经信息通信和控制系统。

BrainCo运用的非侵入式脑机接口技术，无需侵入大脑进行有创口的手术，所以更有应用和商业发展的前景。BrainCo头环通过信号采集、信号分析解码成指令、将指令编码成行为、实时反馈回大脑四个步骤进行训练，来识别和感知人脑进行动作时发出的信号，从而改善和提高人类对自身的控制，激发出人类的无限潜能。肌肉能够通过训练更有力量，而专注力的提升也可以通过训练实现。

了解完脑机接口，接下来具体谈谈佩戴BrainCo头环如何提升专注力。BrainCo头环配套的专注世界APP包含了五个核心训练模块，。除了使用头环APP，还要穿戴好硬件部分。用户的脑电信号通过信号传输和特征提取传输到APP， Focus Now APP会使用NASA公开算法和专注指数算法对用户的专注力进行量化，帮助用户了解到自己的注意力集中水平。用户只需要再执行APP中制定的专注力提升计划，就能够提高自己的专注力。

以上就是BrainCo头环的技术原理和使用方法了，然而究竟拥有这些高科技的BrainCo头环有用吗，答案可以说是肯定的，不过要想在商业运营上有进一步的发展，还需要经过市场和用户进一步的检验。

仅靠头环就能检测注意力？

出品非侵入式脑机接口测试工具：科普中国

制作：陈宇峰 （ACC心理科普团队）

监制：中国科学院计算机网络信息中心

近日，浙江某小学采用非侵入式脑机接口测试工具了BrainCo公司（强脑科技）的一款脑机接口产品---赋思头环（Focus1）。说是可以通过这一款脑机接口头环，以及配套的APP，将头环收集的大脑信号传递到电脑或手机上，能实时检测并计算学生上课、做作业时的注意力分数，用以提升学生的注意力。

图|BrainCo

根据BrainCo官方网站信息，该公司是哈佛大学创新实验室孵化的华人团队，专注于研发脑科学产品。这款脑机接口头环还获得了各种各样的奖项，看来就差一个诺贝尔奖了。

图|BrainCo

看到众多媒体都在关注这款头环把孩子当成机器来监测是否不太人道，以及这些大脑信息数据是否保密等等，作为一名曾经因收集和处理数据头秃的认知神经科研工作者，看到这么“好”的产品，我却忍不住心动了。

要知道这款产品价格低廉（售价3500元）却便捷好用。配上便捷可携带式的设备（头环）、实时处理技术（所谓的NASA算法和专注指数算法），能够自动生成结果图表并得出结论。所有过程几乎都可以在一天甚至几个小时内完成。比起我们花一年半载才能从头到尾完成一个脑电实验，效率简直不能更高。

然而这款头环所采用的技术真的可以实时检测大脑注意力的变化吗？

本着科研工作者认真严谨的态度，我仔细分析了这款产品的基本原理和技术。

仅靠一个头环能收集脑电波吗？

当我们看见美丽的景色，聆听美妙的音乐，这些外部信息都会产生电信号，然后一路火花带闪电，通过漫长的神经纤维传达到大脑神经中枢，最终产生知觉和情感。大脑在活跃的时候，脑神经细胞会在大脑皮层或头皮表面产生自发性或诱发性电位，我们可以通过脑电仪记录下这些电波变化，称之为脑电波（Electroencephalogram,EEG），其示意图如下：

图|http://www.xjishu.com/zhuanli/05/201810565890.html

但脑电波非常微弱，它引起的电压变化数量级是以微伏来计算的，所以我们平时根本感受不到它的存在，也很难采集到。加上脑电波非常容易受到干扰，当我们试图排除无关的脑电波，只提取有用的脑电波的时候，却很容易把想要的脑电波给过滤掉。所以对于脑电波的采集和解码是并没有那么简单。科学家们在研究脑电波的时候往往采用专门的脑电仪来记录脑电波的变化。脑电仪可以降低头皮与电极之间的电阻，同时放大脑电波的强度，这才能实现脑电波的采集和分析。

图|华南师范大学实验中心

我们都知道大脑不同区域的功能是不一样的。目前广泛使用的脑电仪为了定位到相应的大脑功能区域，采用了带有数十个电极的电极帽来采集电位，同时通过去除头皮上的角质和涂抹导电膏来减小电阻，此外还需要配置脑电放大器用来增强信号强度。这样收集的电信号才足够用来分析。

然后我们再来看BrainCo推出的这款头环，在视频宣传图中可见，它只有一个环加上两个电极。由于脑电波是一种电位差，必须要有一个参考电极，所以可推知这款头环的有效电极仅有一个。而且既没有采用减小电阻的措施，也没有配置相应的脑电放大器，这样真的可以采集到信号吗？我表示严重怀疑。即使可以采集到信号，这些脑电波也是极其微弱的，根本无法用来解码。

除此之外，这款头环还声称是采用了非侵入式脑机接口技术（Brain Machine Interface，BMI）。这是一种可以实现大脑与机器之间的连接的技术，这项技术可以对脑电波信号进行解码，并将其翻译成机器能够读懂的指令，从而实现人脑与机器之间的交互。但说到底这个技术仍然是基于脑电信号的记录和解码来进行的，由于脑电信号的衰弱性和分散性，所以信号的分辨率非常低，即使可以记录到信号，其解码也是既困难也不准确的。

脑电波的信号解码真的这么简单吗？

实时检测注意力是否集中，解码脑电波信号技术已经如此成熟了吗？从这款头环的设置来看，似乎脑电波的解码好像声卡对声音的解码和变声一样简单，但其实不然。目前对于脑电波的解码算法都类似于匹配法，也就是将某个时刻的脑电波与个体当时所做的活动匹配起来。例如让被试连续看10张图片，然后分别记录下这10张图片对应的10个时间段的脑电波。匹配完成后，就可以通过脑电信号的解码来分析被试当前所观看的图片是哪一张。当这些图片数量较少、内容比较简单的时候，匹配准确率大概可以达到70%-80%。但是随着图片数量增加、内容逐渐复杂的时候，匹配准确率就会骤降到随机水平以下。也就是说，目前来说，面对复杂的情景，脑电波的解码是非常困难的。

图|Cauchoix et al., 2014

然而这款头环检测的是学生在上课做作业时的注意力集中情况，可想而知这比起单纯看图片要复杂很多。这时候仅仅依靠两三个电极采集的脑电信号，就要对注意力进行解码分析，这个分析结果根本就不可信。

这款头环解码的脑电信号到底是什么？

为了弄清楚这款头环解码的脑电信号到底是什么信号，我从BrainCo在京东的官方旗舰店的宣传视频中仔细研究了一下：

图|京东视频截图

从视频中可观察到的仅有两个电极。电极材质我们不予置评，结合产品宣传图，可以看出一个电极是位于使用者额头，一个电极是位于使用者耳后，不严谨地来说，前者的大脑区域定位是额叶，后者可以算是枕叶或颞叶。乍一看，这好像还挺有道理的，因为额叶跟人们的注意控制等功能有关，枕叶和颞叶则跟视觉功能是有关的。

但这个定位非常粗糙，无论是额叶还是枕叶、颞叶，这些对于大脑来说都是非常大的功能区，每一个区域都包含着非常多且复杂的功能，并不是整个额叶都只跟注意力有关系的，枕叶和颞叶除了视觉功能以外也还有很多别的功能，这个头环将电极定位到这些区域，根本无法说明这些脑电信号代表了大脑的哪些功能。

另外，从我们实验研究者的角度来看，这个头环的检测功能也是极其不靠谱的，因为当孩子在听课做作业的时候，不仅仅使用了注意功能，同时还调动了记忆、想象和言语等很多其非侵入式脑机接口测试工具他功能，而且这些功能都在短时间内同时发生，根本无法得知此时孩子的心理过程是什么，仅靠这几个电极，也无法将这些功能一一匹配到相应的脑电波上。

所以这款头环收集到的脑电信号，几乎可以说是无效的，我们无法从中分离出注意力相关的信号。

既然头环是无效的，那为什么使用头环教学的老师和学生又评价说：学生的成绩有提高呢？

这个其实不奇怪。想象一下如果你在学习的时候，老师一直站在你旁边监督你；工作的时候老板一直在你旁边观察你，你的一举一动都在他们眼中，你学习能不努力吗？工作能不尽职尽责吗？

这种效应我们把它称为“霍桑效应”，即当我们意识到自己正在被别人观察时，会刻意改变自己行为的倾向。社会心理学中也把这种效应称为“社会助长”或“观众效应”，即当他人在场旁观时，会提高当事人的活动效率。

学生成绩的提升，只能说明学生自身是具有潜力的，只要努力学习，成绩就会有相应的提升。而这款头环只是起到了监督的作用而已。

其实赋思头环跟最近出现的量子波动速读本质上都是一样的，人们对于自己不熟知的知识领域的敬畏，加上家长们和老师们对于孩子们的期望，共同导致了人们对于这些产品的迷信。

无知就是现代社会的封建迷信。在一项新技术出现在我们面前，声称可以改变社会的时候，一定要心存质疑，在了解这些技术背后的原理之后再作判断，否则只会坑了自己，害了孩子。

参考文献

Cauchoix, M., Barragan-Jason, G., Serre, T., Barbeau, E. J. (2014). The neural dynamics of face detection in the wild revealed by MVPA.Journal of Neuroscience,34(3), 846-854.

张海军,王浩川.多导联EEG信号分类识别研究[J].计算机工程与应用,2008 ,24.

(美)戴维.迈尔斯．社会心理学：人民邮电出版社，2006

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连接大脑的软件？

连接大脑的软件？

连接大脑的软件应该就是指脑机吧。

脑机接口就是将人的大脑与计算机进行连接非侵入式脑机接口测试工具，使得人脑可以接受来自计算机的信号，从而直接在脑内获得相应的内容。反之，计算机同样也可以接受来自人脑的信号，使得其对我们的指令作出反应。

最直观的例子就是，通过接受来自计算机的消息，脑机接口可以让我们直接看到一段视频，我们不仅可以听到，甚至还可以与其交互，产生触觉。而当我们把消息传给计算机的时候，我们就可以实现仅通过意念来操控电脑等事物。

虽然脑机接口的技术听起来很美妙，但是作为一项已经进行非侵入式脑机接口测试工具了40多年研究的技术，其潜在的风险系数是很高的。即便是风险较低的非侵入式脑机接口，也会有诸如仪器损坏而传输非侵入式脑机接口测试工具了错误的信号的情况发生，可能会对人体有损害。尽管脑机接口已经有在真人身上进行过测试了，但那些测试的对象大多是残疾人，即大多数实验对象都是需要通过这些技术来改善生活质量的。

太科幻了，马斯克旗下 Neuralink 昨日发布了脑机接口

CDPR 制作的《赛博朋克 2077》由于其超高的制作质量在网络上获得了很高的讨论热度，这款 游戏 一时也带火了「赛博朋克」这个概念。

赛博朋克风格的作品中，「生物 科技 」是相当常见的元素，它通常表现为超高的医学水平、基因改造以及很多动漫、 游戏 、电影都非常常见的「人体改造」。

在「人体改造」中，脑机接口是一项非常重要的技术。附加在人体上的元件是电子的，为了能够让人直接通过大脑的「意识」对这些电子元件进行控制，人体改造往往会涉及到芯片的植入，其中大脑或是脊柱往往是科幻作品中常见的芯片植入点。
脑机接口这项技术实现的就是大脑和电子产品之间的互联，在现实世界中，脑机接口的意义在于它能够帮助残障人士更便利地进行生活，通过脑机接口，他们可以直接用大脑的「意识」控制义肢，或是通过外接的设备与这个世界进行真正的话语上的交流。

基于脑机接口的设备在体验上、使用便捷性上将远超现有的基于肌电信号的设备，残障人士的生活质量能够通过这些新设备获得极大的改善。

除此之外，脑机接口对视障、听障人士来说也是一大福音，理论上通过植入的芯片配合外接传感器为视障、听障人士重建视觉、听觉是可能的。

你可能会觉得这样的技术离我们还非常远，但是实际上被称作是「硅谷钢铁侠」的马斯克已经在推进脑机接口技术的研发。

马斯克旗下的公司非常多，有专门挖地道的 Boring Company，有造火箭上天的 SpaceX，有推动 汽车 行业变革的特斯拉。在大热的人工智能领域，他还和其他硅谷大亨共创了一个非营利组织 —— OpenAI。

这些公司目前都各自有一定的成就，Boring Company 造出了首条测试隧道，OpenAI 在《Dota 2》这款 游戏 中也取得了不错的成绩，SpaceX 则更不用说了，早在 2008 年，它就已经获得了 NASA 的合同。
马斯克旗下的公司中，这么多年来没有发布成果的只有 Neuralink 这一家了。Neuralink 于 2016 年注册，于 2017 年获得了 2700 万美元的融资。此后，媒体基本上就没有怎么报道过 Neuralink 的消息，这家公司进入了长时间的沉寂。

Neuralink 主研的是一种被称为「神经蕾丝」的脑机接口产品，为大脑和电子产品之间的通信提供最基本的支持。

这款产品的技术路线非常清晰，它是一个侵入式的脑机接口，这也是相当多科幻作品中脑机接口的形式。所谓的侵入式脑机接口指的是这种脑机接口需要通过手术进行植入，植入这种脑机接口往往是有很大风险的，一方面是植入的过程以及植入物的留存可能会对大脑构成损伤，另一方面是这种植入不可避免要做开颅，这可能会导致大脑感染。

相较而言非侵入式的脑机接口风险要小得多，它采集的是头皮脑电，只需要在头皮上放置多个电极即可。

侵入式脑机接口的优势在于它能够精确地观察、采集神经元的电信号，同时它也能够精准地对神经元进行电刺激，来营造某种感觉，这一点是非侵入式脑机接口所做不到的，想要最大化脑机接口的功能，侵入式脑机接口是当下最好的选择。
昨天晚上，马斯克召开了 Neuralink 的发布会，在发布会上，马斯克非常兴奋的表示这项技术对人类文明来说至关重要。

Neuralink 在这一阶段中取得了很理想的成果，在植入体的研发上，Neuralink 研发出了一个电极线阵列，单条线的宽度仅 4 到 6 微米，线上集成了大量的电极。

单根线比人的头发丝要细很多，使用的材料是柔软的高分子材料，它相较于现有的其他侵入式脑机接口的材料更能避免植入体对大脑的损伤，因为更硬的材料可能会因为大脑本身的移动而发生位移，在植入后时间一长接口就可能会因为位移而损坏，同时大脑也会受到一定损伤。
每个植入体的线阵列由 96 根线组成，每个线包含了 32 个独立的电极触点，单一的薄膜植入体可包含 3072 个电极触点。

这种高度集成的线阵列为我们在大脑和电子设备之间传输大容量数据提供了一定的可能。越多的电极触点意味着植入体能够监控越多神经元的活动，同时能够向越多的神经元传输数据，这是 Neuralink 的脑机接口在未来实现「高带宽数据传输」的一个基本前提。

Neuralink 的这个植入体并非是完全朝科研目标研发的，这种植入体在设计上考虑到了量产的制造工艺，在未来具有量产的可能。

由于这种线的材料非常细、非常软，所以为了将其顺利植入，Neuralink 开发了配套的神经外科手术机器人。
该机器人会利用激光开颅，同时利用计算机视觉精准地将线植入到大脑中。该机器人目前能够做到一分钟六根线的植入速度，其完成一个阵列的植入只需要十几分钟。

在植入的过程中，得益于深度学习支撑的计算机视觉技术，机器人可以尽可能地避开脑部的血管进行细线的植入，尽可能使整个植入过程不出现任何可察觉到的出血，进而避免大脑的炎症反应。

为了解析脑机接口采集到的大脑电信号，Neuralink 开发了专用的 ASIC 芯片。
这个芯片被定名为「N1」，它可以对采集到的模拟电信号（即脑电信号）进行处理、除杂、放大，整个芯片的体积仅有 4mm x 5mm 大小。

它具有非常低的功耗，拥有 1024 个模拟单元，能够实时对模拟电信号进行棘波检测并通过转换器将其转化成数字信号进行输出。

这颗芯片目前还不支持无线传输，所以目前 Neuralink 目前是给其配上了一个 Type-C 接口，通过 Type-C 接口来对 N1 输出的信号做有线传输。目前他们在小鼠上的实验使用的就是有线传输的方案。
N1 的传感器主要是防止在大脑掌管运动的区域，配合信号解析，它最终能够做到让残障人士可以通过意念控制机械臂进行活动。
后续用于人的 N1 芯片将直接和一个置于耳后的设备相连，这一具有电池的设备可以使用蓝牙等通信方式和其他设备进行通信，将实时处理的脑电信号传输给手机、电脑。

由于电池是没有办法小型化的，所以在无线传输数据的情境下，这种外置传输器必不可少。值得一提的是这个外置的「吊舱」不单单可拆卸、可升级，而且它本身是一个纯粹的无线设备，这个设备和 N1 之间的通信并不是有线的。

换句话说，后续 N1 芯片将会集成超低功耗的通信模块，植入体的外侧不会有任何的电线。

Neuralink 计划在 2020 年进行首次的人体试验，不过具体还需要看 FDA 的批准。如果一切顺利的话，在数年后他们就能够推出一款用于治疗脑疾病的设备，而这款设备很有希望会成为全球首款正式商用的脑机接口设备。

从更长时间的维度来看，脑机接口这项技术是 科技 发展的一种必然，不论马斯克投不投资做这个东西，这项技术必然会出现。之所以脑机接口比我们想象得早了这么多到来，数年前出现的深度学习可能是一大原因。

整场发布会下来 Neuralink 给出来的东西都是真材实料，并非是放个 PPT 乱吹一气。

如果 Neuralink 的发展势头非常好，在未来几年内，脑机接口技术很有可能会进入一个较为高速的发展期，其中不单单是 Neuralink 的这种脑机接口技术，其他公司的脑机接口技术也会有更多的成果，在未来一两年内，Neuralink 的发展能够映射出资本对这个领域的青睐程度以及FDA 和 社会 对这项技术的看法。

笔者个人认为脑机接口技术想要真正发展到科幻电影那种程度还是要很长的时间，现阶段 Neuralink 的「神经蕾丝」也只能覆盖少量的神经元，而大脑的复杂程度要远远超出我们现有技术的上限，所以 Neuralink 这一次发布的东西虽然是很出色的成果，但是这只是这项技术的起步。

脑机接口技术还分侵入式和非侵入式吗？都有哪些区别？各有的优势？

脑机接口的研究已经40多年非侵入式脑机接口测试工具了非侵入式脑机接口测试工具，领域相关的成长也在不断报道。比如在2014年6月12日圣保罗举行的巴西世界杯开幕式上，一名巴西瘫痪少年在脑控外骨骼的帮助下开球。2017年斯坦福大学电气工程教授Krishna Shenoy和神经外科教授Jaimie Henderson成功让三名受试瘫痪者通过简单的想象精准地控制电脑屏幕的光标，这三名瘫痪患者成功通过想象在电脑屏幕上输入了他们想说的话，其中一名患者可以在1分钟之内平均输入39个字母等等。
但是为什么最近突然变成了热门话题？这个要归咎于“神”一般的男人马斯克宣布了脑机接口最新进展，其参与创立的Neuralink公司已在三头猪脑中植入了脑机接口，将猪脑和计算机连接起来，虽然目前还只能读取猪的脑电波，展示猪在嗅触食物时的脑电波脉冲，预测猪在跑步机上的四肢活动，但是这个每次能“吹”的神乎其神，最后又实现的男人，似乎让我们离脑机接口又近了一步。
马斯克在讨论 Neuralink 的未来用途时说非侵入式脑机接口测试工具：“未来，人们将能够保存和恢复记忆。我们可以将机器作为人类记忆的备份工具，甚至可以下载到新的人类主体或机器人主体身上。”这一想法似乎超越了常理的认知，最近360公司创始人周鸿祎也谈到了自己的想法非侵入式脑机接口测试工具：“马斯克这项技术相当于打开了潘多拉魔盒。自己是强烈反对脑机接口技术广泛应用的。”那这项技术到底对未来有益还是有害，现阶段还无法客观的评价。
如果人脑的算力和计算机一样，如果人脑的信息都可以备份、复制。那未来人类的发展是无法想象的。但是随之而来也带来了一些问题，比如，你能控制机器，机器也能给你错误的信息，比如让大脑产生错误的视觉、听觉。我们未来是否会被AI反而控制住了呢？现在在医学中比较广泛的应用就是神经假体，包括人工耳蜗，人工视网膜等等。
不仅仅AI，还有黑客呢，当最高控制权被别人掌握的时候，就会变得非常可怕。不过不管怎么说，技术的进步的社会发展的必然因素，如何使用好才是我们应该思考的。 关于非侵入式脑机接口测试工具和非侵入式脑机接口测试工具有哪些的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。 非侵入式脑机接口测试工具的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于非侵入式脑机接口测试工具有哪些、非侵入式脑机接口测试工具的信息别忘了在本站进行查找喔。

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