馬斯克、米哈游投資的腦機技術(shù)，卻被女主播拿來打「老頭環(huán)」 天天新動態(tài)

2022 年，整個游戲圈只有兩個游戲，《艾爾登法環(huán)》（Elden Ring）和其他。

(資料圖片僅供參考)

整個一年，這款被戲稱為「老頭環(huán)」的動作類 RPG 游戲在全球賣出超過 2000 萬份，同時斬獲無數(shù)游戲大獎，并成為全世界游戲迷心中的神作。

各種花式通關(guān)早已不稀奇，但是，如果說有人不用雙手，只靠「想」的，也把「老頭環(huán)」玩的風(fēng)生水起，你多少會感到好奇。

游戲女主播 Perri Karyal 就做出了這樣的嘗試。

今年年初，她第一次在 Twitch 上展示自己使用腦電波操縱《艾爾登法環(huán)》中的角色，擊敗游戲中最難的 Boss 之一「女武神」瑪蓮妮亞，當時她的一些走動還需要使用控制器的輔助。到了 5 月，她對設(shè)備進行了升級，首次成功展示了她可以完全通過腦電波外設(shè)，在 Xbox 上游玩《艾爾登法環(huán)》，無需任何控制器的輔助。

Perri Karyal 直播視頻使用 EEG 設(shè)備操控角色｜YouTube

她是怎么做到的？普通人能夠復(fù)刻她的操作嗎？科幻中的腦控游戲離我們還有多遠？這會是游戲創(chuàng)業(yè)公司的一個新機遇嗎？

用「腦」打游戲

如何才能用腦電波操縱游戲？

和一般人的想象不同，Perri Karyal 并不是通過腦中實時想象 " 向前跑 "、" 躲避 "、" 攻擊 " 等動作來實現(xiàn)用腦電波操縱打怪。她通過想象一些特定動作，這些動作能夠更好地被她佩戴的腦電設(shè)備識別，然后將這些動作與游戲中特定的按鍵綁定起來，從而實現(xiàn)對游戲角色的操控。

「當我要攻擊的時候，我想象的是將一個非常非常重的東西推離身體，而治療的時候，我想象的是我通過拉的動作，讓一個東西砸落到我的臉上?！筆erri Karyal 形容道。

人腦在執(zhí)行不同行為時，腦電波會呈現(xiàn)出不同的模式，而這些模式會被她所佩戴的腦電設(shè)備實時監(jiān)測到。Perri Karyal 在 Youtube 視頻中用圖像直觀地展示了大腦在不同活動時的差別。

Perri Karyal 在說話瞬間腦部反應(yīng)｜YouTubePerri Karyal 在想象「攻擊」時腦部反應(yīng)｜YouTube

第一張圖截取了她說話的瞬間，可以觀察到她大腦的多個腦區(qū)在說話時被激活。而當她全力思考將一個重物推離自己時，腦電波呈現(xiàn)了第二張圖上清晰可見的獨特模式。一旦她佩戴的設(shè)備成功識別了這個模式，腦電設(shè)備就會發(fā)出指令執(zhí)行她預(yù)先設(shè)定的攻擊操作。

Perri Karyal 本身擁有心理學(xué)碩士學(xué)位，在學(xué)術(shù)研究過程中就曾廣泛應(yīng)用腦電圖（EEG）作為研究工具。作為一種簡單、無痛的記錄腦部的電活動的手段，腦電圖可以觀察腦部不同區(qū)域的工作情況。除了研究者會使用它來提供腦部活動的信息，醫(yī)生也會利用腦電圖做癲癇等疾病的檢查。醫(yī)用的 EEG 設(shè)備大家應(yīng)該都在電影中見過，像演員的光頭頭套，上面遍布著許多電極。

「有一次偶然的機會，我接觸到了藍牙的 EEG 設(shè)備，我的設(shè)備預(yù)算剛好能覆蓋它的成本，我就想，我一定得試試它?！窹erri Karyal 提到。就這樣，她開始接觸非醫(yī)療級的腦電設(shè)備，并由此開始了使用這些設(shè)備操控游戲的旅程，一發(fā)不可收拾。

「我使用的是設(shè)備本來是用來做情景研究（contextual research）的，」Perri Karyal 表示，情景研究指的是通過在日常生活的場景里觀察人們的活動來得到洞見的研究。「這樣的腦電設(shè)備沒有辦法做診斷或者用在醫(yī)療場景中?！?/p>

根據(jù) Vice 的報道，Perri Karyal 使用的應(yīng)該是 EMOTIV 的設(shè)備 EPOC X。由于不是醫(yī)療級的腦電設(shè)備，它的輸出也相對有限，只能夠識別推、拉、拿起、放下四個動作。識別到這些操作后，設(shè)備本身提供了一些內(nèi)置的操作，也提供了 API 讓人們可以接入其他可以設(shè)備進行控制。

對于 Perri Karyal 而言，這四個動作已經(jīng)足夠她在《艾爾登法環(huán)》這樣的游戲里戰(zhàn)斗和治療的操作，但其它操作卻需要一些控制器的輔助。因此她最后選擇在腦控設(shè)備上在加裝陀螺儀，通過API和一些 python 編程讓傳感器們能夠相互協(xié)作，幫助她實現(xiàn)在游戲中自由行走和完成其他操作。她也在嘗試加入眼部追蹤、表情識別等更豐富的功能，來完成更豐富的游戲場景交互。

「腦機」不容易

看到這里你可能會想，聽起來 Perri Karyal 的操作也并不很難，這么酷炫的方式，為什么市面上的游戲沒有增加「意念操縱」的方式游玩的選項？

事實上，雖然普通人確實可以用類似的方法實現(xiàn)腦控游戲，也確實有一些公司已經(jīng)利用 EEG 設(shè)備做出了腦控游戲，但游戲公司如果想要推出腦控游戲，利用 EEG 作為主要、甚至唯一的交互方式達到一個良好的復(fù)雜游戲體驗，并能夠廣泛商業(yè)化，還面臨著不少障礙。

其中一個問題，就是 EEG 設(shè)備的佩戴舒適度問題。

EEG 設(shè)備通過貼著頭皮的電極記錄大腦的電信號。源自大腦的電信號需要穿過頭骨和頭皮才能被 EEG 設(shè)備接收，這就意味著在測量過程中會有很多噪音和誤差的干擾。通常我們在醫(yī)院中測腦電圖，為了保證準確性，都會在與頭皮接觸的電極上涂上導(dǎo)電膏，使電流傳遞有效、快速、均勻。

但是導(dǎo)電膏本身會弄臟頭發(fā)。每次佩戴 EEG 設(shè)備之后都要洗頭，這是極其不方便的。況且，無論是導(dǎo)電膏的制備、皮膚清潔，還是測試過程中避免凝膠擴散導(dǎo)致相鄰電極短路，都需要一定的專業(yè)技術(shù)。

作為非醫(yī)療器械，Perri Karyal 使用的 Emotiv EEG 設(shè)備采取的電極已經(jīng)相對更舒適一些，只需要生理鹽水來使電極更有傳導(dǎo)性。但即使如此，她在直播中為了使設(shè)備能夠一直保持有效，還是需要不斷用生理鹽水打濕電極。

Perri Karyal 需要不斷用生理鹽水打濕 EEG 的電極｜YouTube

作為一個極客玩家，以上的選項或許尚能接受，如果想成為一個大規(guī)模商用的消費級產(chǎn)品，EEG 設(shè)備的舒適度顯然尚有欠缺。

另一個問題，則是存在于所有腦機接口解決方案上的普遍問題。每個人的大腦的電信號，雖然存在一定共性，但是終究是有所不同的。在任何腦機接口類的應(yīng)用中，都存在個性化適配的過程。而這個適配的過程，時間常常因人而異。

事實上，雖然 Perri Karyal 使用的 Emotiv 設(shè)備只能識別四個動作，為了讓四個動作的識別能夠變得足夠精準，Perri Karyal 花了極長的時間對其進行個性化適配和校準?！?strong>我花在訓(xùn)練 EEG 上的時間要比我花在游戲中的時間還要多。而我可是在游戲上花了超過 250 個小時。」Perri Karyal 曾談到。這樣多的訓(xùn)練時間可謂十分驚人了，一般用戶恐怕難以承受。

此外，腦控設(shè)備性價比可能也是一個大規(guī)模商業(yè)化的問題。Perri Karyal 使用的設(shè)備精度雖然低于醫(yī)療級，但其價格并不低—— 849 美金。設(shè)備價格對應(yīng)著輸入的精度，芯片的計算能力，以及平臺配套的操作的簡便性等。即使這樣，輸出的操作也只有四檔。她需要自己再加裝陀螺儀等，才能在《艾爾登法環(huán)》這樣對格斗時效性要求很高、但是格斗方式并不特別復(fù)雜的游戲中，完成這樣令人驚嘆的完全腦控操作。

雖然隨著硬件的發(fā)展，腦控設(shè)備價格從人民幣幾百元到幾千元，選擇檔位很多——但是較低的價位的腦控設(shè)備的輸出也會相對受限。玩家可以游玩簡單的腦控游戲，或者將腦控作為復(fù)雜游戲的輔助，但很難達到在復(fù)雜游戲中進行完全的腦控操作。

腦機的商業(yè)化方向

通過獲取腦電信號，利用信號進行對機器的操縱的腦機接口技術(shù)，大概上可以分成兩類：侵入式的和非侵入式的。前者指的是通過有創(chuàng)手術(shù)將電極植入人腦中，對腦電信號進行探測，進而使用信號做出更多操作。馬斯克聯(lián)合創(chuàng)辦的，最近剛剛?cè)〉?FDA 批準進行人體實驗的腦機接口公司 Neuralink 就屬于此類。而 EEG 技術(shù)是非侵入式的代表。

侵入式的腦機接口技術(shù)，無需穿透頭骨和頭皮來獲取腦電信號，自然比非侵入式方法獲取的電信號更清晰。而非侵入式的腦機接口，最大的優(yōu)勢就是無需冒手術(shù)的風(fēng)險。而游戲，作為一個具有容錯率的娛樂應(yīng)用場景，似乎天然與非侵入式的腦機接口技術(shù)關(guān)系更緊密。

因此，雖然 EEG 腦控游戲立刻大規(guī)模商業(yè)化尚有諸多障礙，并不妨礙使用 EEG 腦控游戲仍然是一個極其誘人的應(yīng)用場景。許多創(chuàng)業(yè)者目前也在努力繞開前述障礙，努力地為它尋找合適的細分場景。

目前一個較為成熟的方向，是注意力監(jiān)測方向的游戲。

由于人腦中負責(zé)注意力的神經(jīng)元主要分布在前額區(qū)域，如果只需要監(jiān)測注意力的情況，電極可以只貼附在較為光滑的前額上。相比于頭發(fā)密布的區(qū)域，監(jiān)測前額的難度相對較低。只需使用一個頭箍式的設(shè)備即可進行監(jiān)測，不會對頭部施加過大的壓力，也不需要頻繁使用生理鹽水來濕潤頭發(fā)，整體的體驗感提升了很多。

雖然相比于 Perri Karyal 的操作，注意力游戲略顯單調(diào)：游戲模式常常是集中注意力，你就可以前進或者打敗敵人。但是作為一種純粹的新奇的體驗，它仍然是成立的。部分公司會選擇在商場部署這樣的游戲讓大眾付費體驗，或者開發(fā)用「意念」控制的無人機這樣的玩具進行銷售。

除了純粹的娛樂性外，這樣的游戲體驗實際上還有真實的醫(yī)療價值。

國內(nèi)腦機接口初創(chuàng)公司強腦科技就有類似的產(chǎn)品：針對注意力缺陷兒童，首先通過測試來建立他們的基線水平，然后根據(jù)他們的注意力缺陷程度設(shè)定不同的游戲難度，讓他們參與類似的專注力游戲。在游戲中，專注力的表現(xiàn)會得到游戲的正反饋，這將促使兒童不斷提升自己的專注能力。這實際上是腦科學(xué)和行為科學(xué)中行之有效的一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練。

強腦科技的產(chǎn)品，腦電波的監(jiān)測集中于前額，使用干電極｜強腦科技

另一個有趣的方向，是把 EEG 與VR進行結(jié)合。

與 VR 結(jié)合的潛在好處是，非醫(yī)療的 EEG 設(shè)備因其精度問題，能做出的相互區(qū)別的輸出還是較少，這也是為什么 Perri Karyal 后期需要為她的 EEG 設(shè)備增加眼部追蹤和陀螺儀等設(shè)備的原因。而 VR 設(shè)備本身就自帶這些功能，多模態(tài)的輸入可能使游戲體驗更好。

VR 與穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位觸發(fā)的 EEG 結(jié)合的前景尤其有趣。穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位觸發(fā)的 EEG 的一個弱點在于，在強光環(huán)境下，視覺觸發(fā)的成功率會降低。而通過與 VR 的結(jié)合，這一限制被大大被弱化。已經(jīng)被 Snap 公司收購了的法國創(chuàng)業(yè)公司 NextMind，在 2020 年就曾提供一款這樣的 VR+EEG 的設(shè)備。在其演示游戲《Mindvasion》中，玩家可以戴上 VR 設(shè)備，直接以視覺瞄準和殺死敵人。

Nextmind 產(chǎn)品圖，后腦的小圓片就是它的 EEG 模塊｜NextMind

AI，腦機的新方向？

華興資本 2022 年提出的腦機接口行業(yè)研究分析報告中顯示，侵入式腦機接口，主要用于臨床級應(yīng)用，具體的臨床適應(yīng)癥更偏向于一些難治性腦部疾病比如癲癇、肢體運動障礙等。而非侵入式腦機接口，臨床級應(yīng)用包括意識監(jiān)測、意識障礙改善、認知障礙改善、精神疾病失能改善、兒童多動癥改善、聽覺、視覺、觸覺等感覺缺陷的替代。典型的消費級應(yīng)用包括睡眠監(jiān)測、抑郁情緒早期監(jiān)測恢復(fù)、壓力情緒監(jiān)測等。

「市場剛需屬性決定了腦機接口現(xiàn)階段多應(yīng)用于腦科學(xué)科研和腦疾病患者康復(fù)上。」沙利文頭豹研究院醫(yī)療行業(yè)高級分析師孫榕表示。

顯然，偏醫(yī)用和健康領(lǐng)域的場景，與游戲這樣的大眾文娛場景不同，對于硬件的舒適度、個體化適應(yīng)的時間和價格的要求都沒有那么苛刻，也是目前創(chuàng)業(yè)者的最大機遇所在地。

不過，隨著硬件的發(fā)展，文娛方向一定是腦機接口的重要場景。上海市人工智能行業(yè)協(xié)會 2021 年發(fā)布的報告顯示，未來五年 ( 2021 年 -2025 年 ) 全球范圍內(nèi)廣義的腦機接口市場規(guī)模有望達到 3300 多億美元，最主要的領(lǐng)域即在醫(yī)療、游戲娛樂和教育科技方向。

強腦科技的相關(guān)負責(zé)人接受采訪時表示：「雖然我們目前并沒有向純游戲領(lǐng)域發(fā)展的意圖，但是我相信游戲文娛類作為醫(yī)療康復(fù)之外的第二大腦機接口的應(yīng)用場景，前景非常廣闊?！?/p>

人工智能也可能是產(chǎn)業(yè)的一個變機。

2022 年，Meta 曾經(jīng)公布一項名為「大腦信號讀心術(shù)（Brain Signal Reading）」的研究成果。研究人員利用語句和腦電波對應(yīng)的數(shù)據(jù)集對 AI 進行訓(xùn)練，極大地提升了通過腦電圖和腦磁圖（另一種非侵入式腦機接口技術(shù)）推斷實驗對象語言信號的能力。

所以理論上，即使 EEG 設(shè)備在硬件上沒有大幅度的突破，將人工智能和 EEG 技術(shù)結(jié)合，從「軟件」上，EEG 設(shè)備的精度也可能大幅度提高。

雖然目前稍顯遙遠，從長遠考慮，腦控游戲的突破也可能來自侵入式的腦機接口技術(shù)，或者其他非侵入式的腦機接口技術(shù)的進步，如腦磁圖、功能性核磁共振、功能性近紅外光腦成像、正電子發(fā)射型計算機斷層顯像等。

5 月 30 日下午落幕的 2023 年中關(guān)村論壇中，工業(yè)和信息化部總工程師趙志國透露，工業(yè)和信息化部把腦機接口作為培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，要加強腦機接口應(yīng)用場景的探索，加速推動腦機接口產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

在政策面向好的情況下，有沒有創(chuàng)業(yè)者能夠找到更好的方向，聰明地繞開或者解決現(xiàn)有腦控游戲的商業(yè)化障礙還未可知，但值得期待。