售价399美元，NextMind亮相脑机接口开发套件

来源：映维网 作者 黄颜

NextMind正在开发一种可将大脑视觉皮层信号转换为机器可读指令的脑机接口设备。利用视觉信号，你可以向计算机和AR/VR头显输入命令。最终，这家法国巴黎初创公司希望你能够通过自己的视觉想象来实现同样的操作。日前，VentureBeat的埃米尔普洛塔林斯基（Emil Protalinski）采访了NextMind首席执行官西德·库伊德尔（Sid Kouider），而后者的公司将在CES 2020大会正式亮相将于本月向特定开发者和合作伙伴提供的开发套件，标价399美元。在抢先体验期之后，第二批限量的开发套件会在2020年Q2季度开始发货。

现在越来越多的初创公司正在研发依靠机器学习算法的非入侵性神经接口。例如，于2019年9月加入Facebook麾下的Ctrl-labs就在开发一种可以将肌肉神经信号转换为机器可读指令的肌电腕带。NextMind同样在开发一种非侵入性设备，但它是一种附接于后脑勺（视觉皮层所在位置）的脑电图设备（EEG）。

库韦德尔表示：“我们专注于大脑皮层，通过无创方式解码大脑视觉皮层中的神经活动，而我们希望可以通过大脑直接实现实时交互。”

1. 双轨道

NextMind的设备要求用户必须一直注视特定的对象，因为这时视觉皮层将予以反馈。你感知到的任何对象都会在视觉皮层中引起特定的反应。这种神经反应反映为脑电图的独特波动。视觉皮层不仅会从眼睛接收输入，同时会放大你有意为之的功能的神经元放电。NextMind目前由15名成员组成，涉及软件，机器学习，硬件和游戏开发。

他解释道：“我们相当了解大脑的工作方式，尤其是视觉意识，知觉和注意力的工作方式。这一点允许我们发明了我们称之为‘数字神经同步’的新方法。我们使用 Top-Down注意力作为控制器。当你特别地专注于特定的对象时，你将会产生一种行而为之的意图。我们本身不解码意图，但我们解码意图的输出。

当你环顾四周并更多地关注一个对象时，“这个决定的输出将会放大所述信息。然后我们就知道你希望移动这个特定的内容或激活这个特定的视觉内容。对象与大脑之间存在神经同步。它们之间存在共鸣。你越是集中注意力，共鸣就越发增加，而机器学习解码同样会越多。接下来，我们就拥有充分的证据表明你希望移动这个对象。”

所以库伊德尔不希望人们将其称为眼动仪，因为眼动仪无法衡量意图。例如当你将一个杯子举到自己面前的时候，你将无法分辨我是在看着你的双眼还是在看着杯子。但如果利用NextMind，答案就会清晰易见。

他表示：“我们正在解码你对周遭环境的所看所见，但这与眼动仪不同。它就像是你的视觉焦点一样。我们正在将我们的第一个产品带到市场，这是第一个实时脑机接口。”

若闭上眼睛，当前的NextMind设备将无法正常工作，但以后的版本则可以。NextMind正在朝两条轨道并行前进，而视觉意图只是第一步。

“第二条轨道是解码视觉想象。事实证明，视觉皮层既是接受外部世界输入的区域，又是记忆，想象和梦境输出的区域。视觉皮层中为你提供视觉意识的神经元就是用来处理外界信息的神经元。”

库伊德尔声称，这不需要额外的设备。这两条轨道将在同一硬件实现串联运行，只是不同的任务会由不同的软件和算法处理。

他继续道：“在这两端之间，即信息和想象之间是视觉关注。事实上，你可以以Top-Down的方式控制自己是看着这个对象，还是看着我，或我的面孔。你可以利用其他特定于我的面孔的神经元来增强特定于这一点的神经元。视觉关注确实属于Top-Down的处理过程。所以，它受额叶皮层等其他大脑区域的控制。它有用来增强选择性神经元，而这正我们解码的内容。”

2. 设备

在2017年9月创立NextMind之前，库伊德尔是一位认知神经科学教授。他在《科学与自然》（Science and Nature）期刊发表过一系列有关视觉意识与大脑的论文。这位科学家的研究主要针对无法言语或无法表达自己想法的人群。库伊德尔的实验室表明，婴儿能够意识到周围的事物，而我们可以在入睡时通过听觉内容进行学习。在积累了无创解码神经信号的专业知识之后，他希望开发一种可以实时完成所有工作的产品。

库伊德尔解释说：“当我们进行科学研究时，我们在大量的实验计算平均值。我们离线进行分析。实际上，NextMind的目标是做同样的事情：从视觉皮层解码视觉意识，但要实时完成。通过实时进行，我们可以进行脑机交互。我们的目标是普及这一点，从某种意义上讲，我们希望能够利用来自皮层的信息，对其进行解码，并允许你用来与任何显示器进行交互。”

NextMind的设备重约60克，搭载八个用于测量大脑活动的电极。选择八个电极的原因是，这是不会造成潜数据丢失风险的最小数字。佩戴电极并不十分舒适，但团队已经开始着手设计有着更少电极的小尺寸版本。真正的突破将是可用于电极本身，并为机器学习算法捕获更多数据的材料。

库伊德尔表示：“我们真正面对的是机器学习问题。这促使我们首先对这种具有更高灵敏度的新材料进行创新。它基本上就像一个脑电图，但除了避免使用任何凝胶之外，这同时促使我们将信噪比相较于临床脑电图提高了大约四倍。如果是医院的脑电图，你将需要凝胶。我们每个电极都有一个微芯片。我们是直接处理模拟信息。”

电极的形状就像是梳子，它们可以穿过头发并到达头皮（库伊德尔在创办NextMind之后不久就剃了光头）。

他指出：“设备应该是开箱即用，但如同首次使用鼠标一样，你需要慢慢学习，在练习中把握大脑。”

在普洛塔林斯基的体验中，NextMind的设备是接入一台笔记本电脑，而你在穿戴时需要好好收紧，以便NextMind的软件能够确定它正在接收高质量的信号。然后，你必须完成一个校准和练习环节，从而建立你的神经特征模型。这主要包括注视三条靠在一起并形成三角形的绿线。所述的三角形将出现在不同的对象之上。数分钟后，NextMind将生成大约1兆到10兆字节的数据，它们代表着你的神经特征。在校准过程中，你需要维持静止静言。不然，后面的演示就不会这般有趣了。

3. 演示

（编辑：核心网）

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