从使我们能够思考、感受情绪、控制每一次眨眼和呼吸,大脑是我们人类的控制中心,也是迄今为止我们身体最酷的部分!
疯狂的是,与我们身体中的任何其他系统相比,我们对大脑的了解都是微不足道的。我们身体中的所有其他系统都可以被映射——另一方面,我们的大脑还不能(还不能!)。
然而,令人兴奋的是,没有人知道更好地了解大脑可以完成什么。治疗精神疾病是一种结果,但肯定不是唯一的结果。
脑机接口是治疗精神疾病、了解我们的大脑、和让我们所有的科幻梦想成真的一个充满希望的未来!
我们身体的所有动作都是通过神经元控制的,因为它们与大脑进行信息交流。这可以通过使用化学和电信号来实现。BCI 是一种利用这些信号来控制机器的技术。对大脑如何控制运动的理解导致了设备和算法的开发,这些设备和算法可以在识别这些模式并相应地移动人工建议的计算机上实现。
简单来说,脑机接口就是我们如何从大脑与设备进行通信。
这项技术可以用来更好地了解我们大脑中发生的事情,做一些疯狂的事情,比如“在我们的大脑中安装一种语言”,甚至可以治愈瘫痪!
非侵入性脑机接口
非侵入性 BCI 不会直接进入您的大脑,它位于您的头骨外侧,位于皮肤之上。EEG 是常见的非侵入性 BCI。
半侵入式
半侵入式 BCI 放置在颅骨下方,但不会穿透大脑。最常见的半侵入式 BCI类型是EcOg,它类似于 EEG,但放置在大脑表面。
侵入式
侵入式脑机接口能够使用直接放置在皮层中的微电极,并能够测量单个神经元的活动。这些电极允许特定的目标,但可能仅在脑疤痕开始降低信号质量之前的几年内有用。
在收集脑电图数据时,我们必须了解可能接收到的表示不同事物的不同频率信号。
在大脑中,我们对不同的状态有不同的频率:
伽马波 (32–100 Hz) — 高度集中
贝塔波 (13–32 Hz) — 正常的认知处理
阿尔法波 (8–13 Hz) — 平静的清醒
西尔塔波 (4–8 Hz) — 睡眠或深度冥想状态
德尔塔波 (0.5–4 Hz) — 高度同步性指示睡眠
那么这对心理健康意味着什么……
很明显,随着大流行,心理健康问题和精神疾病有所增加。BCI 是一个更好地支持心理健康和检测疾病的机会,因为心理健康斗争/精神疾病主要从我们大脑和身体的神经元开始。
例如,当我们感到压力时,我们的心率会加快,并导致大脑中调节认知和情绪的化学物质发生变化,包括血清素。这可以与没有压力的人进行比较,以确定某人大脑中“压力”的样子。
同样,我们可以将其用于精神疾病,通过查看大脑信号表明哪些人患有某种精神疾病,哪些人没有。
查看我与 Neurable 团队一起使用 Neurable 耳机检测压力水平的项目:https ://docs.google.com/document/d/e/2PACX-1vSeX6eF-M3YzQXPfJZ9tibAEhV0PhEr0XjDy_GVOURXG9FXhHNhzShM0xkzocYQURTiIFqmRe3mzBBP/pub
技术是提供无障碍心理保健和检测精神疾病的关键,因为它可以为那些在不需要亲自接触的自我管理数字疗法中,苦苦挣扎的人提供帮助。
南加州大学的一组学生研究人员正在使用机器学习来了解与特定情绪状态相关的大脑信号。在他们最近的一项研究中,电极被直接植入患者的大脑表面,并记录了多天的大脑活动。使用自我报告问卷评估患者的情绪状态,其中算法将根据记录的大脑活动预测评分,以从本质上理解情绪。在社交媒体上对年轻人进行了一项类似的实验,研究他们的社交媒体信息如何通过跟踪大脑活动来塑造他们的感受。
在过去的几年里,世界各地的研究人员一直在使用脑机接口来监测和预防精神疾病。例如,脑机接口用于发送和接收信号,并提供癫痫发作的实时检测和预测。与多动症类似,患有或不患有多动症的人的大脑信号,可以确定某人是否患有多动症。
缪斯创造了一个使用大脑感应技术教授正念的头带。头带中的传感器测量脑电波,而通过应用程序播放的音景可实时提供佩戴者心理状态的反馈。用户发现缪斯直接影响了他们的幸福感。
谈到精神卫生保健的未来,BCI 提出了一个激动人心的未来,可以检测精神疾病并提供更好的精神健康支持。
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