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神经科学与虚拟现实:MindMaze的脑-计算机接口在虚拟康复中的应用

VR播客的声音

介绍

你好,我的名字是Kent Bye,欢迎收听VR播客的声音。继续我对神经科学和虚拟现实未来探索的系列节目,今天我邀请到了Mind Maze的创始人Tej Tati。这是我在2017年于加利福尼亚州旧金山的体验技术大会上与他进行的对话。那时,关于Mind Maze的信息还不多,他们是一家相当神秘的虚拟现实初创公司,但他们一直在将虚拟现实头盔与脑电图(EEG)技术结合起来。实际上,我没有机会演示或看到他们的技术,但我有机会与Tej谈论他们在Mind Maze所做的事情,尤其是关于中风康复以及如何开始关注外伤性脑损伤的相关应用,以及如何利用VR技术访问人们的认知能力和治疗手段。因此,这就是我们今天要讨论的内容。

访谈开始

Tej: 嗨,我是Tej,我是一名神经科学家,我们公司的名字是Mind Maze。我们专注于虚拟现实和增强现实如何被动激活大脑。这有不同的方式,神经刺激是一种方式,而我们坚信虚拟现实将帮助激活大脑的不同区域。

Kent: 我知道市场上有很多不同的VR头盔制造商,但将EEG集成到头盔中的方法并不一定理想。听起来你们做了一个完全集成的解决方案,或许可以谈谈你们在这个集成中针对的具体用例和应用,比如你们是否称其为EEG或脑控接口?

Tej: 你提出了一个非常好的点。我们内部开发的头盔是一款混合现实头盔,它配备了一系列摄像头,能够实现虚拟现实和增强现实,并且内置EEG头盔来测量脑部活动并最终进行刺激。这个头盔是医疗级的,主要用于现实时空和记忆的头盔。这很有趣,因为我们可以看到某人的手部动作,并理解大脑对它的反应时间点,这对于我们制定具有针对性的治疗计划非常重要。

关于中风患者的应用

Tej: 目前我们将这个设备用于那些有运动障碍的患者,比如无法移动左手的患者。假设这个人虽然无法移动,但他依然有移动的意图。当能追踪或触及到这种信号时,就能将其连接到虚拟现实引擎。当这个患者想象自己要移动时,他可以在虚拟世界中看到手部的移动,这有助于启动神经可塑性,慢慢移动他的真实肢体。

Kent: 我之前做了一些关于神经康复的访谈,讨论如何使用外部Kinect摄像头进入VR体验,也许能够放大你现有的运动范围以开始训练大脑。但听起来,通过EEG技术,你们开始关注脑电波活动,这可能是一个在实际移动之前的信号。你能再谈谈你们可以从大脑中获取哪些信号,以及如何将这些信号反馈到VR中吗?

Tej: 当然,确实有两点要补充。确实,运动意图是一个关键。如果我们能够追踪到大脑中意图运动的时间点,那远在实际运动发生之前便能记录到重要信号。例如,注意力和其他认知信号,可以拼接在一起以提供相关上下文。

针对不同类型患者的治疗

Kent: 你们主要关注中风康复吗?还有其他患者类型吗?

Tej: 目前,我们已经将商业产品推向市场,主要针对具有上肢运动障碍的中风患者。接下来,我们还关注外伤性脑损伤、脊髓损伤及其他与运动障碍相关的神经指示,帮助他们恢复功能。

游戏化的重要性

Kent: 是否在尝试将这些康复练习或训练设计成游戏?

Tej: 是的,游戏化非常重要。很多患者在伤后都是孤立的,可能会感到抑郁。游戏化的科学内容不仅能在治疗上有效,这对于动机也是非常重要的,因为它会显著提升患者的表现和改进,推动他们练习和增加强度。

闭环系统的作用

Kent: 你之前提到的闭环系统概念能否详细解释一下,在生物反馈中如何将大脑信号反馈到VR体验中?

Tej: 可以简单理解为,如果我看到我的手从A点移动到B点,脑中记录的错误修正信号让我看到反馈,从而我可以调整意图再次实现正确的动作。这便是闭环的过程——错误修正、刺激、记录、反馈、刺激、记录,形成循环。

研究和临床试验

Kent: 对于Mind Maze的有效性,你们做过哪些临床试验或研究?

Tej: 我们现在已有数百名患者经过Mind Maze设备的治疗,我们进行多中心的随机临床试验,显示VR基础疗法对运动能力有显著影响。因此,我们非常活跃地收集临床数据,并与意见领袖合作。

未来的可能性

Kent: 你认为虚拟现实的最终潜力是什么,比如在增强认知方面。

Tej: 我认为,如果我们作为一个行业能把这些东西做好,我们就能真正增强人类在新环境中的适应和学习能力。比如,对于患者来说,15分钟的VR体验可能比在计算机屏幕上点击光标的效果要好得多,这就是我的观点。

结束语

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