關於腦機接口，人們真正想要什麼？
2023年6月6日-9日，第十屆國際腦機接口會議在比利時索尼安森林順利舉行。大會期間，天橋腦科學研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Instiute，TCCI）舉行了一場題爲“面向大衆的神經技術”的衛星會議。此次衛星會議在很大程度上是基於2022年9月在上海舉行的一場研討會以及Gerwin Schalk教授發表的一篇論文（Gerwin Schalk教授爲作者之一）。衛星會議的六位講者分別代表中國、美國、英國和俄羅斯的科研團體，其中有三位來自商界、兩位來自學界，還有一位則代表了TCCI。
講者 · Speaker
Gerwin Schalk
TCCI應用神經技術前沿實驗室主任
Gerwin Schalk博士在奧地利格拉茨技術大學獲得了電子工程和計算機科學碩士學位，並在紐約州特洛伊的倫斯勒理工學院（RPI）獲得了信息技術碩士學位和計算機和系統工程博士學位。他對整合科學、工程和臨牀理念以促進我們對大腦的理解，並以此爲基礎來開發創新性神經技術以改善人們的生活感興趣。
他曾撰寫或與人合著超過130篇同行評審論文、出版過一本書併爲其他書籍撰寫過17個章節。其論文和書籍總引用次數超過24,000次，H因子爲64。此外，他還曾受邀在全球發表過230場演講，其工作得到了媒體的廣泛報道，其中不乏CNN、NBC、CBS、科學頻道的專題報道，以及《紐約時報》《發現》《福布斯》《技術評論》《連線》等雜誌期刊對其進行的報道。他還被列入《世界名人錄》和《美國名人錄》，並因其工作獲得多個獎項。
Schalk教授介紹了最新發表的一篇論文，該論文探討了神經技術轉化所面臨的障礙。正如論文所述，Schalk首先指出，基於神經技術的臨牀療法發展水平遠低於神經技術的學術成果和示例。然後，他回顧了神經技術成功商業化的關鍵要求，如增量效益、支持性生態系統和監管部門的批准。他指出，儘管只有約3%的帕金森病患者使用DBS，但DBS通常被視爲是成功應用神經技術的一種療法。另一種能實際造福用戶的神經技術是神經假體。然而，儘管已有數百名患者已經接上了神經假體，但這種設備的商用性仍然較低。Schalk教授還展示了論文中涉及的安娜·卡列尼娜原則（Anna Karenina Principle）、侵入性神經技術的雞與蛋問題、挑戰和要求等。
Schalk教授解釋說，大腦信號並不擅長快速提供準確信息。它們只能快速提供不準確的信息或緩慢提供準確的信息。因此，依賴快速獲得準確信息的通信和控制應用（大多數此類應用都是如此）可能無法取得成功。他認爲不需要快速獲取準確大腦信號的診斷和監測應用更有前景。
隨後，Schalk教授介紹了由TCCI開發的EEG系統。該系統採用雙導設計，可用於收集其他電生理信號，但主要是針對EEG研發的。他介紹了一些技術細節，然後分享了使用該系統對自己睡眠進行記錄的結果，包括打鼾、無意識運動、EEG和其他信號，並且解釋了他是如何通過這些信號分析出自己患有有阻塞型睡眠呼吸暫停綜合徵（obstructive sleep apnea）的。
講者 · Speaker
Olga Dragoy
俄羅斯高等經濟大學語言和大腦中心主任
Dragoy博士是一位神經語言學家和臨牀語言學家。她於2007年在莫斯科羅蒙諾索夫國立大學獲得了語言學博士學位。爲了調整學術方向，她於2008年獲得了波茨坦大學、格羅寧根大學和米蘭比可卡大學聯合授予的臨牀語言學學位。在荷蘭格羅寧根大學和美國加州退伍軍人事務部失語症及相關疾病中心接受了一些博士後項目培訓後，她自2013年開始擔任俄羅斯高等經濟大學語言和大腦中心的主任。2020年，她通過了科學博士的論文答辯，答辯主題爲《時間的各種體：典型和非典型語言使用者的時態和體處理》（Aspects of time: tense and aspect processing across typical and atypical language speakers）。Dragoy博士的研究重點是中風後失語症、發育性語言障礙、清醒神經手術期間的語言映射以及語言的神經影像學。她是Cortex雜誌的副編輯。
Dragoy博士發表了題爲“助力失語症康復的（神經）技術”的演講。失語症（語言障礙）在中風、腦外傷和其他神經性疾病中很常見。這種疾病會影響人的所有交流模式：說話、理解、閱讀和寫作。美國每年約有18萬新的失語症患者，而這一數字在歐洲高達30萬，失語症康復因此吸引了寶貴的科學和臨牀資源。Dragoy博士首先介紹了言語和語言治療的普遍原則，比得出了一個令人失望的結論：雖然傳統的干預措施能改善患者的語言輸出，但收效甚微。技術夯實的療法則爲提高失語症的療效提供了可觀的前景。Dragoy博士例舉了一些現有的解決方案，探討了爲什麼這些方案現在還不能轉化爲常規的臨牀療法，並分析了臨牀轉化的必要條件。
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Andrew Jackson
紐卡斯爾大學神經接口教授
Andrew Jackson於2002年在倫敦大學學院（UCL）獲得博士學位。在華盛頓大學進行博士後研究後，於2006年在紐卡斯爾大學成立了自己的實驗室，並在該校擔任神經接口方面的教授。他一直以來都對大腦和技術之間的雙向接口背後的神經科學原理感興趣。他的實驗室主要探索能夠調控神經系統的連接性、動態性和可塑性的閉環神經接口，例如能夠幫助患者恢復自主運動的腦脊柱人工連接技術和抑制癲癇發作的閉環光遺傳刺激技術。最近，他將閉環原理應用於腦控音樂的實時合成，研發出了一種非侵入性神經調節的新方法。他與英國同事共同成立了閉環神經接口技術聯盟（closeNIT），以推動相關領域的通力合作。
Jackson博士談到了自己近期有關“腦反應性音樂（brain responsive music） ”的工作。他解釋說，他對神經技術和音樂的興趣由來已久，而音樂能引起大衆的共鳴。
他表示，音樂歷史悠久，蘊藏着巨大的能量。他認爲音樂早於人類，稱得上是人類已知最古老的非侵入性大腦刺激技術。音樂可以刺激人們相愛相爭，但對人類的影響遠不止於此。音樂平均每週對世界上90%的人有長達18個小時的影響。此外，人耳對音樂非常敏感。音樂家可以注意到從彈奏音符到聽覺輸出之間存在10毫秒的延遲，而大多數人在缺少幾個音頻數據樣本時纔會注意到。
傳統音樂是開環式的大腦刺激，Jackson博士希望將自己在閉環式刺激方面的經驗應用到腦機接口和音樂領域。他展示了人們如何呈現與大腦振盪同步的白噪聲或點擊聲，認爲實現音樂與大腦活動之間的同步是一個很有前景的前沿領域。他正在研究neudio——一種“個性化的聆聽體驗”。然而，他也強調說不要過分關注技術細節。他認爲，消費品級腦機接口應用的開發者應該記住兩點：第一，腦機接口是由工程師和科學家研發的；第二，這些人喜歡機器人和計算機，但不一定擅長音樂。演講最後，他拋出了一個問題：我們如何使用某些技術來提高人們的工作能力，但在人們想要放鬆的時候又能適當“弱化”這種能力，讓使用者好好享受生活。
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Ramses Alcaide
Neurable創始人兼CEO
Ramses Alcaide博士是一位企業家、神經科學家和發明家。他目前是Neurable的創始人兼CEO，該公司是一家領先的非侵入式神經接口公司，並已獲得了2000萬美元的投資，均來自世界級投資者。Ramses博士不僅登上過福布斯發佈的“Next 1000”榜單，更是在學術界獲得過不少榮譽（美國國家科學基金會、麥克奈爾和福特獎學金），Ramses十多年來一直活躍在神經技術領域的最前沿，尤其是實用型腦機接口和長壽研究。
Neurable是密歇根大學直接腦接口（Direct Brain Interface）實驗室的衍生企業，該實驗室由最知名的腦機接口專家之一Jane Huggins教授領導。Alcaide博士的演講內容也體現了公司的學術背景；他非常強調用戶調查，並將用戶的需求、能力和願望納入到了腦機接口工具的研發中。他認爲，止痛藥比維生素更有吸引力——這個比喻用來形容用戶需求或願望會如何刺激腦機接口銷量再合適不過了。他表示，腦機接口很有希望觸及更多用戶羣體。隨着腦機接口平臺變得更加普遍，應用和拓展該技術的新方法將會出現。他指出，蘋果手錶最初的設計理念是爲了跟蹤記錄使用者的心率和運動，但現在正逐漸變爲一個更廣泛的醫療平臺。同樣，腦機接口也會變得更加普及和靈活。他分享了Gartner公司發佈的著名曲線圖——技術成熟度曲線圖（The Hype Cycle）。根據該曲線圖，當人們意識到腦機接口公司只會開空頭支票時，消費者和投資者的興趣和信心會大幅降低。
Alcaide博士隨後介紹了他在採訪、篩選、調查和分析方面的大量工作，並分享了1000多人給出的答覆。他們針對腦機接口爲何沒有實現規模化的原因進行了調研，最終確定了四個主要原因：功能、成本、社會適應性、舒適度和用戶體驗。他們對應提出了四個最應該優先考慮的因素：低成本、高性能、日常外觀和感覺，以及有價值的使用案例（比現有解決方案更好）。他與現場觀衆分享了一些使用案例，包括冥想、睡眠、電腦編程和專注度訓練。他展示了不同人羣的目標、背景和偏好如何對吸引他們的腦機接口產生重要影響，如下圖所示的案例。
他表示，自己最近發表的一篇論文中描述了一種方法，可以在人們實際需要休息之前判斷出他們何時需要休息。當講座接近尾聲時，他戴上了Neurable研發的一款耳機，並展示了它是如何跟蹤自己的專注度和放鬆狀態。隨後，他把耳機傳給了觀衆。
演講最後，他引用了亨利·福特的名言來形容用戶調研的侷限性：“如果我當時問用戶想要什麼，他們只會告訴我想要更快的馬。”
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Phoenix Peng 彭雷
腦虎科技聯合創始人兼CEO
彭雷是一位連續創業者。在好奇心的驅使下，其創業項目橫跨本地服務、SaaS、數據挖掘、CRM、SNS和其他各種企業應用。他是客如雲的創始人兼CEO，該公司於2019年被阿里巴巴集團以近10億人民幣的價格收購。2021年，彭雷與他人共同創立了腦虎科技（NeuroXess），並擔任該公司CEO至今。腦虎科技是一家高科技生命科學公司，專注使用柔性電極的腦機接口技術，以保護和探索大腦。該公司自成立不到1年半的時間裡，已經在天使輪和A輪融資中籌集了近4000萬美元。這兩輪融資是中國腦機接口公司所獲得的最大一筆早期投資之一。彭雷擁有香港理工大學的碩士學位和中國科學技術大學的學士學位。
彭雷首先解釋了自己爲什麼會對腦機接口領域感興趣。中國在8年前開啓了“中國腦計劃”。該計劃計劃通過中國科學院在10年內投入520億人民幣。彭雷對該計劃深表贊同：他認爲腦機接口在中國有望實現強勁增長。鑑於自己在互聯網方面的背景，彭雷認爲腦機接口將成爲新一代的人機交互方式。他表示，腦虎科技是他的第五家創業公司，也是他最喜歡的一家。他認爲冥想和認知訓練最有前景，這也是腦虎科技主要聚焦的領域。具體而言，他們支持將正念冥想訓練和實時多人在線互動與醫療康復和數字療法結合起來，並且認爲這便是未來腦機接口的應用方式。腦虎科技對阿爾茨海默病（AD）、自閉症譜系障礙（ASD）和注意力缺陷多動障礙（ADHD）等疾病的數字療法尤爲感興趣。
他還介紹了公司目前已經取得的成就。他們有一個擁有大量數據的腦庫，還有一個微創的蠶絲蛋白包覆方案，也就是用蠶絲蛋白包覆電極使其更容易植入。他們希望開發一種不使用針頭的電極植入系統。他解釋說，在中國只有一個人植入過Blackrock系統，因此他們認爲侵入式系統潛力巨大。腦虎科技還創立了NeuroXPace BCI項目，旨在打造一個非侵入式腦機接口。該系統將與Pico和Oculus兼容，易於佩戴和取下。他們計劃首先在中國推出該系統，然後將在其他地區進行推廣。
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Conor Russomanno
OpenBCI創始人兼CEO
Conor Russomanno是OpenBCI的創始人兼CEO，該公司致力於研發符合倫理標準的腦機接口。他在參加大學足球和橄欖球比賽遭受腦震盪後，對人類大腦和心靈之間的關係產生了興趣。在帕森斯設計學院攻讀設計與技術碩士學位時，他花了兩年時間創建了DIY式腦感應頭顯和神經性互動遊戲、動畫和故事。2013年起，他爲全球100多個國家設計了4萬多個應用於神經科學領域的工具，這也爲日後OpenBCI的創立奠定了基礎。Russomanno的領先性創新之一是獲獎作品——Galea頭顯——這是一個融合了下一代生物測定技術和混合現實技術，並集硬件和軟件於一體的平臺。
Russomanno的工作得到了《彭博社》《科學美國人》《連線》等媒體的報道。2018年，他成功登上了福布斯“30 Under 30”榜單，並在帕森斯、紐約大學和麻省理工學院擔任兼職教授和助理研究員。在2023年，他在TED平臺發表了關於OpenBCI和輔助神經技術的演講。
他的博士論文（2013年）題爲《實用型腦機接口設計》。Russomanno博士表示，自己的部分工作受到了設計學的啓發。他說，可穿戴性和功能性是成反比的，硬件和軟件之間是相輔相成的。他設計Galea系統的初衷是爲了打造一個工具，而不是一個設備。
他解釋了自己是如何決定投身腦機接口事業的。他有一個患有脊髓性肌肉萎縮症（Spinal Muscle Atrophy）的朋友。Conor給這位朋友展示了一些可能會應用到腦機接口的案例，於是他的朋友提出自己想控制一臺無人機。他在TED演講中演示了這臺基於腦機接口技術的無人機。
Russomanno博士認爲，不會出現一款能夠整合所有應用場景的“至尊頭顯”。許多公司已經嘗試過，但他們都失敗了。你在街上行走時使用的頭顯將與你在工作中使用的不同。植入式設備和可穿戴設備是可以相得益彰的，而不是一個非此即彼的關係。他還認爲，僅靠人工智能是無法解決問題的。他認爲，腦機接口的存在感未來會被削弱。正如我們與計算機的關係一樣，過去人與計算機之間的關係要更爲外顯，但現在，技術正以更爲潛移默化地方式操縱着我們的意識。