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无论你多么努力，你的思维都无法弯曲勺子或引导绝地武士的力量。然而，得益于神经工程公司 Emotiv Systems 正在开发的新型头戴式设备，您可能很快就能通过电子游戏的魔力做到这一点，甚至更多。
到今年年底，总部位于旧金山的 Emotiv 的装有传感器的 EPOC 头戴式设备将使游戏玩家能够利用自己的大脑活动与他们玩耍的虚拟世界互动。这款售价 299 美元的头戴式设备有 14 个战略性放置的头部传感器，位于看起来像拉伸的塑料手指的末端，可以检测 大脑电活动产生的模式。然后，这些神经信号被缩小范围，并以 30 种可能的方式解释为实时意图、情绪或面部表情，这些意图、情绪或面部表情反映在虚拟世界的角色和动作中，这是操纵杆或其他类型的控制器无法比拟的。
EPOC 利用脑电图（EEG）非侵入式地检测大脑活动，脑电图是通过头皮上的外部传感器来测量脑电波的，这些传感器可以拾取大脑皮层各个部位的电活动，大脑皮层是处理高阶思维的区域。获得清晰信号的挑战还包括理解这些信号。“人类皮层就像指纹一样独一无二，”Emotiv 总裁 Tan Le 说。“即使信号可能来自大脑深处[同一区域]，但当它[投射]到皮层和头皮表面时，信号会显得非常随机。我们必须提出一种数学算法来展开皮层并将信号与其来源进行匹配。”
Emotiv 通过一个多学科团队解决了这个脑机接口问题，该团队包括神经科学家（他们从系统层面而不是单个细胞了解大脑）以及擅长机器学习和模式识别的计算机工程师。在过去的四年里，该公司对数百名志愿者（并非所有都是游戏玩家）进行了数千次脑电图记录，因为他们体验了引发各种情绪、面部表情和认知需求的虚拟场景。目的是找到许多人共享的能够揭示的大脑活动，就像在疯狂的信号中找到一根针一样。现在，EPOC 允许用户微调设置，使其能够捕捉到最细微的微笑。
当两年前开始构建这些算法时，一台强大的计算机组需要花费长达 72 小时才能处理仅仅 10 秒的个人大脑数据并提取重要特征。对看似无休止的记录进行分类最终使 Emotiv 找到了揭示特定精神体验的一致信号模式。“通过足够大的样本量，”Le 说，“我们能够获得围绕人群的一致性，从而高度确信它可以准确地测量情绪状态。”
利用这些能够揭示的脑电波，EPOC 系统能够快速推断出玩家的情绪特征，并通过以下方式做出反应：例如，实时更改游戏的音乐以匹配用户的紧张情绪，或者如果玩家似乎对某个世界感到厌烦，则投入更多的反派。
简化神经头戴式设备（Le 将其描述为“高保真脑电图采集设备”）是另一个障碍，它涉及“大量”传感器收集尽可能多的数据，以精确定位头骨周围的信息点，这些点的大脑活动最能揭示一个人的思想和情绪。“挑战在于优化传感器的数量，以获得实现强大而准确的检测所需的分辨率，但同时又不会戴上发热且不舒服的‘游泳帽’，”她补充道。
一个仅由 14 个传感器组成的脑电图设备，并且可以简单地贴在头部，而不会使信号显着减弱和混淆，这也是一种创新。临床医生和研究人员通常会不遗余力地最大化脑电图信号，方法是磨损皮肤表层并在头皮与传感器接触的地方涂上导电凝胶，这是即使是热情的游戏玩家也不会忍受的。“他们一定开发了可以更好地放大信号的放大器，”美国国家精神卫生研究所的脑机接口研究员 Ethan Buch 说，他使用带有 64 个传感器的脑电图记录仪。Buch 还怀疑 EPOC 检测到的面部表情更多地基于面部和头皮肌肉的电活动，而不是大脑本身。他解释说，虽然肌肉的电活动通常被认为是需要过滤掉以获得感兴趣的干净脑电图信号的伪影噪声，但它们仍然可以提供有关面部肌肉如何移动的信息，例如在眨眼期间。Tan 表示同意，她说在他们的分类策略中，EPOC 的一些检测是基于肌肉运动的。
在开发和专利的现阶段，Emotiv 仍然必须对使 EPOC 成为可能的进展保密。到目前为止，Emotiv 的意图不是取代游戏手柄控制器，而是通过包含头戴式设备软件 EmoKey 来补充它们，该软件将游戏的独特按键命令模式与大脑活动相关联。Emotiv 还为其他游戏开发商（如任天堂）提供开发套件，以便将脑机接口技术潜在地集成到他们的产品中。
然而，EPOC 的表达能力很可能在创造超逼真的另类现实的游戏中大受欢迎，例如在林登实验室的《第二人生》等虚拟世界中，社交互动是体验的重要组成部分。玩家将能够依靠他们自然的面部表情来直观地向其他居民表达他们的感受，而不是在键盘上敲击“眨眼”或“皱眉”命令。
Le 并没有排除 EPOC 可能会进一步发展，有一天可以让玩家在精神上表达仍然需要他们手指速度的战斗动作。但目前，该设备更多地是为了增强游戏和虚拟世界居住的人文和互动元素。毕竟，这与我们模仿卢克·天行者从达戈巴星球的沼泽中拔出他的 X 翼的能力非常接近。