The Voices of VR Podcast

欢迎

大家好，我是Ken Bai，欢迎收听《Voices of VR Podcast》。在我的这系列深入探讨虚拟现实（VR）中神经科学未来的播客中，今天我将为大家带来与Sook Lee Lu的访谈。她是南加州大学的助理教授。在洛杉矶举行的IEEE VR大会上，我们前往南加州大学的ICT实验室（创意技术研究所），Suki Liu在那里，她实际上是南加州大学神经可塑性和神经康复实验室的主任，并且拥有认知神经科学的博士学位。她正在寻找利用沉浸式技术帮助中风康复的方法。

她与多名学生合作，获得了美国心脏协会的赞助和国家创新研究拨款，打造了一个DIY BCI系统。他们利用了OpenBCI技术，许多组件也是基于此，但是他们还创造了自己的混合设备，并称之为Reinvent。Reinvent是一个大缩写，代表“用于神经训练的基于神经肌肉整合的虚拟增强康复环境”。它本质上就像一个游泳帽，结合了OpenBCI、虚拟现实技术以及一些IMU（惯性测量单元），能够追踪身体位置。在这些技术的融合下，他们能够进行神经康复。

访谈概述

这段与Sook Lee Lu的访谈是在2017年3月21日星期二的IEEE VR大会上进行的。那么，让我们开始吧！

关于Sook Lee Lu

我叫Sukli Lu，我是南加州大学的助理教授。我的背景是关于职业治疗，主要是帮助中风后恢复的人，同时也作为神经科学家。我大部分的博士研究是在认知神经科学领域，利用脑成像技术研究我们是如何理解他人的。

虚拟现实的应用

在我实验室里，我们使用虚拟现实作为一种方式来帮助那些在中风后身体受损的人。中风后，有时人们无法使用一只手或存在瘫痪。而在虚拟现实中，我们可以给患者提供一个完整的身体。例如，Mel Slater和Mavi Viva Sanchez的研究显示，人们可以塑造任何给定的化身。我们试图利用这个原则来帮助中风患者恢复。

DIY BCI系统的开发

我们实际上已经进行了很多高成本的脑机接口（BCI）的研究，使用的是功能性磁共振成像（fMRI）或高成本的EEG系统。我们发现，对于中风患者来说，他们很难来到实验室参与研究或治疗。因此我们决定开发一种低成本的EEG BCI系统，尽量降低信号质量从而使成本保持尽可能低，以便可以将设备寄给患者。

我们获得了美国心脏协会的国家创新研究拨款，为期两年，开发可能有帮助的新技术。我们开发了我们称之为Re:Invent的设备，它是一个16通道的脑机接口。我们使用OpenBCI系统，因此可以网上购买。你基本上可以自己组装，他们在GitHub上提供了所有信息和设计，你可以下载，3D打印部件。此项目有点像是DIY BCI，或一种高级科学博览会项目。

DIY设备的具体实现

为了降低成本，我们购买了16通道的OpenBCI主板，利用了头部12个通道和干电极来进行EEG监测，另外4个通道则用在手臂的肌肉上。我们从亚马逊购买了一个9美元的游泳帽，因为价格便宜，所以买了不同大小的，我们在帽子上缝制了一些魔术贴并打孔，这些孔对应于电极系统的10-20放置法，然后把电极安装到关于我们感兴趣的位置，具体是围绕运动皮层和前额叶皮层。

关于干电极与信号质量

确保良好信号连接的最佳方法是使用几乎没有头发的人。开个玩笑……实际上，干电极有多种类型可以选择。我们之所以选择干电极，是因为很多患者竖起头发时不想让头发上沾上胶水。尽管胶电极的信号质量更高，使用干电极时，我们得确保电极紧贴皮肤。我们不需要在其上放其他东西，例如盐水。而这些游泳帽有一个颏带，可以确保帽子稳固。通过OpenBCI系统，你还可以使用任何类型的电极，只要其拥有与主板相连的线缆。

神经康复的核心理念

我们的一大挑战是内容的缺乏，特别是对于那些没有经历中风的人。作为治疗师，如果我的患者能够移动手臂，我会让他们直接进行传统训练；但我们的设备主要是为那些肢体无法完全控制的患者提供一种替代方式。

未来的研究方向

我们的目标每次都在问：“这对患者是否有帮助？”尤其是对那些没有其他治疗手段或康复路径的患者。我们希望通过脑机接口来操控他们自己的脑活动，并尝试修复它。我们希望找到传统康复途径之外的方法去帮助那些无法恢复的患者。

总结

今天的访谈揭示了虚拟现实与神经康复的交叉点。在这一领域，未来的潜力是无穷的，虚拟现实能够作为一个强大的工具，帮助人们重新获取运动能力，并激活大脑的修复机制。感谢您收听《Voices of VR Podcast》，如果您喜欢本节目，请向您的朋友推荐并考虑加入我们的Patreon支持我们。您的捐赠将帮助我们继续为社区提供免费的节目。