腦電波操控游戲 可預防老年癡呆？

腦電波如何“操控”游戲，又是如何預防老年癡呆癥?未來意念還將玩出哪些“新花樣”?科技日報記者采訪了在不久前結束的第十五屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽上，獲得一等獎的“基于腦機接口的老年癡呆預防系統”項目研發團隊。

“人在任何狀態下，腦都會產生相應的電位變化。對腦來說，神經細胞就是腦內一個個‘微小發電站’，我們的腦無時無刻不在產生腦電波，人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態之下，腦電波也會有明顯的差異。”團隊指導老師、來自電子科技大學生命科學與技術學院副教授劉鐵軍說，該項目正是基于腦電波具有的上述特性研發的。

記者在現場了解到，該系統主要由腦電信號采集“頭帶”、信號處理和分析系統以及配套的游戲組成。使用者將信號采集“頭帶”佩戴后，通過藍牙連接到電腦上，這時在屏幕上打開一款類似“跑酷”的游戲——“主人公”在奔跑過程中需要躲避相關障礙。與普通“跑酷”不同的是，在其畫面的4個方向還各有一個滾動的紅色豎條。

“當玩家看到屏幕障礙之后，再把關注點轉移至紅色豎條上。此時大腦會誘發相應的腦電信號，經過特征提取和模式識別分類算法，就能控制游戲‘主人公’向相應方向移動，躲避障礙。”劉鐵軍說，這一系列動作都只需要操作者想象，完全不用四肢協作。團隊成員瞿倩說，“頭帶”雖然看起來很不起眼，但它卻能夠采集僅有幾微伏的腦電信號，“當終端設備接收到穩定的腦電波并經過訓練后，使用者就可以進行游戲了。”

“傳統采集腦電波主要使用濕電極，采集前要在電極上使用導電膏，需要反復調整和專業人員協助，使用之后還需要清洗頭皮等，這些繁瑣的操作，都為家庭使用帶來很大弊端。”劉鐵軍說，為了該系統能夠走進家庭，所以“頭帶”以干電極作為核心材料，能夠方便穿戴。

電腦游戲有益于鍛煉老人們的智力和思維，延緩腦力衰老已被醫學界證實。“現有市場上的腦電波游戲產品如‘意念方舟’等，大多為開關類游戲，而缺少類似賽車、跑酷等多指令的方向類游戲。”劉鐵軍說，開關類游戲多用于訓練注意力，而這款“跑酷”類游戲能同時對玩家的反應力、注意力、空間想象力和記憶力等相關能力進行針對性的訓練，從而提升大腦細胞興奮性，減緩腦功能退化，實現對老年癡呆癥的預防作用。

“人類對于腦機接口的研究已經數十年，但大多仍停留在實驗室階段，相關成果一直沒有能夠進行商業化應用。”劉鐵軍說，過去腦電波相關的技術大多應用在癲癇病治療、控制義肢等醫療領域，但在預防老年癡呆方面是全新的嘗試。

他說，無論電腦上接龍、掃雷，或者在現實中打撲克、麻將都是一種腦力運動，但如果只是簡單地進行上述游戲，是無法得知老年人的大腦是否得到了鍛煉，也無法反饋玩家是否用腦過度。“不過，實現腦電信號量化，生成相應客觀數據，是我們下一步需要攻克的難關。”他說。電子科技大學荷福研究院常務副院長劉威鑫說，目前該項目在電子科技大學荷福研究院進行了將近兩年的產業孵化工作，現已進入了臨床試驗階段。