想象一下專注于一件事，以至于你可以控制它的運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在，想象一下在腦海中選擇顏色和形狀來(lái)創(chuàng)造一幅抽象的圖像——一幅大腦畫(huà)。USF 計(jì)算機(jī)科學(xué)家 Marvin Andujar 正在利用注意力和藝術(shù)的力量來(lái)開(kāi)發(fā)一種新的腦機(jī)接口 (BCI) 原型，并幫助研究參與者以前所未有的方式使用他們的大腦。目標(biāo)是通過(guò)直接利用他們的大腦活動(dòng)，為患有注意力缺陷/多動(dòng)障礙 (ADHD) 的人引入一種新的治療選擇。

“這種類型的腦機(jī)交互更像是一種大腦鍛煉，可以提高你的注意力，”安杜哈爾說(shuō)。“我們正試圖了解如何隨著時(shí)間的推移縮小關(guān)注范圍。”

與安杜哈爾之前的腦控?zé)o人機(jī)工作類似，參與者需要全神貫注。要向前飛，用戶必須專注于特定的運(yùn)動(dòng)，例如走路。ADHD 社區(qū)的人在了解了大腦控制的無(wú)人機(jī)項(xiàng)目如何利用注意力跨度并要求他們可以在家中使用的設(shè)備后找到了 Andujar。

“這就是為什么我們開(kāi)始致力于將大腦繪畫(huà)變成一種工具，讓患有多動(dòng)癥的人可以在做一些創(chuàng)造性的事情時(shí)訓(xùn)練他們的注意力，”安杜哈爾說(shuō)。

Andujar 剛剛結(jié)束了一項(xiàng)為期兩年的試點(diǎn)研究。他和他的學(xué)生從參與者那里收集了數(shù)據(jù)，這些參與者主要是患有 ADHD的大學(xué)生，他們需要額外的幫助來(lái)集中注意力并通過(guò)考試。最常見(jiàn)的治療方法是 Adderall——一種已知會(huì)擾亂飲食和睡眠模式的藥物。

“在技術(shù)領(lǐng)域，電話和社交媒體很容易讓人分心，”安杜哈爾說(shuō)。“BCI 的概念類似于冥想練習(xí)，因?yàn)樾枰^腦集中注意力。”

進(jìn)步的衡量標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)人可以在不讓他們的思緒徘徊的情況下保持注意力多長(zhǎng)時(shí)間。通過(guò)大腦繪畫(huà)，用戶佩戴 BCI 并專注于屏幕選項(xiàng)并與閃爍控件交互以在空白畫(huà)布上繪畫(huà)。

BCI 是讀取腦電信號(hào)以促進(jìn)與外部物體(例如假肢或無(wú)人機(jī))交互的通路設(shè)備。使用 Andujar 的 BCI 大腦繪畫(huà)方法，參與者佩戴一個(gè)帶有傳感器的設(shè)備，并通過(guò)一次專注于一個(gè)來(lái)從有限的顏色、形狀或控件中進(jìn)行選擇。閃爍的燈讓用戶知道他們的選擇何時(shí)被識(shí)別。這種反饋會(huì)在頂葉(負(fù)責(zé)感覺(jué)感知和整合的大腦部分)中引起刺激尖峰，并被傳感器檢測(cè)到。這些尖峰然后通過(guò)算法分類并作為用戶配置文件保存在項(xiàng)目硬盤驅(qū)動(dòng)器上。

“每個(gè)人的大腦活動(dòng)都是獨(dú)一無(wú)二的，因此每個(gè)參與者都必須訓(xùn)練系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)他們的決策。做得越多，準(zhǔn)確性和速度就會(huì)提高，”安杜哈爾說(shuō)。

大腦繪畫(huà)是一種首先用于幫助 ALS 患者創(chuàng)作藝術(shù)的 BCI 方法。Andujar 修改了這種方法以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)版本——2D 和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR) 版本。在 VR 體驗(yàn)中，參與者可以在繪畫(huà)的同時(shí)完全沉浸在環(huán)境中。希望這項(xiàng)工作也能幫助那些在心理健康方面苦苦掙扎的人。

“藝術(shù)已經(jīng)證明可以引發(fā)積極的情緒，所以在 VR 版本中，我們想問(wèn)的是，當(dāng)你沉浸在自己的畫(huà)作中時(shí)，注意力和情緒會(huì)如何提高?” 安杜哈爾說(shuō)。

Andujar 對(duì)他的大腦繪畫(huà)項(xiàng)目有更大的計(jì)劃，其中包括策劃一個(gè) VR 藝術(shù)展覽以擴(kuò)大他的觀眾，并使用由大腦繪畫(huà)藝術(shù)家創(chuàng)建的保存圖像開(kāi)發(fā)基于大腦的不可替代令牌 (NFT) 的第一階段。