腦機交互可以實現 VR 承諾的科幻式未來

用混合現實（Mixed-Reality）勾勒的未來，科技觀察家普遍認為會是扣人心弦、激動人心的，但遺憾的是在座的有生之年都不會看到。這不僅僅是因為幀率和位置追蹤等技術障礙，混合現實更是給那些賦予數字體驗以意義的設計師、藝術家、故事講述者提出了更大的挑戰。

而當代開發者所面臨的挑戰就是，深入認知個人技術樣式的遷移方向。從Oculus Rift到Apple Watch再到Sna Spectacles，整體趨勢正朝著可穿戴計算方向發展。擺在混合現實頭顯面前的是一個非常棘手的問題：頭顯佩戴在臉上之後如何建立人機交互？

PC行業在演變過程中也遭遇了相似的問題，因此能夠給我們一定的啟發。自1946年計算機商用以來，關於圖形用戶界面（GUI）最關鍵的見解是讓計算更私人、更實用、更直觀。時間已經證明了基於滑鼠點擊的GUI是如此的高效，以至於1984年Macintosh誕生的三十年後，依然是主流計算設備的界面。

今天的混合現實設備就像是20世紀70年代的IBM。企業們看到了無窮的潛力，核心的愛好者正在瘋狂的嘗試，但是普通用戶依然無法訪問核心技術。因此，混合現實的人機交互需要一次類似於GUI的變革。

作為該話題的思想領袖之一，神經科學家和企業家Meron Gribetz創建了Meta，並出任這家公司的首席執行官。目前Meta正在研發一款增強現實（AR）設備，使其和微軟、Magic Leap公司保持同一聯盟。每當談起這款設備，Gribetz總是喜歡稱其為「零學習曲線」計算設備，這是因為這款設備直觀到你不需要學習就知道如何使用。隱含在此類機器中的推論是，設備必須成為大腦的延伸。這也為腦機界面提供了突破口，來重新定義人類如何和周圍世界進行交互。

很早之前，科研專家已經開始從事這方面的研究。1924年，腦波被人類首次發現；20世紀70奶奶帶，加州大學的科研專家普及推廣了腦機界面（Brain-Computer Interface，簡稱BCI）這個專業術語，特指那些利用腦波來控制物體的硬體和軟體系統。雖然BCI已經廣泛應用於醫療設備中，但現在伴隨著可穿戴計算設備的湧現，它們的潛力才可以完全發揮出來。

當前的局限

鑒於目前增強現實（AR）最常見的應用包括：工作和生產力，建築，工業裝配，運輸，體育，軍事和執法等等，而所有這些應用都涉及能深度吸引用戶的動態環境。那麼目前的AR設備能否簡化或者複雜這些環境？例如，如何讓建築工人在使用工具或者操作重型機械的同時來操作「智能頭盔」？如何讓士兵在攜帶裝備並保持無線電通訊的情況下通過AR頭顯進行快速導航？

這些情景都揭露了現有交互方式的局限性。手勢控制意味著離不開雙手的操作，而語音命令在公共場合會非常尷尬，而且在嘈雜的環境中往往無法正常聽到你下達的命令。儘管每種方式都有自己的優勢，但它們的累積效果就是創造輸入語言來讓用戶掌握。我們都應該期望這個障礙會顯著減慢AR設備的普及程度。最好的解決方案是創建一個腦機界面，只能通過大腦活動來滾動菜單，選擇圖標，啟用應用程序，甚至是輸入文字。可以想像這個高性能，非侵入性和直觀的腦機界面將會釋放AR的生產力革命。

認知過載

除了簡單的輸入命令，腦機界面將會解決混合現實的另一個問題：不可避免的認知過載。混合現實潛在的可能是一個令人難以置信功能豐富環境，想像一個沒有廣告屏蔽的3D網路世界。

用戶極有可能被太多信息所淹沒。通過根據用戶生理特徵只顯示最相關信息的自適應界面和軟體，腦機界面能夠減少認知過載。芬蘭的研究人員正實驗通過腦波分析作為內容管理的方式。

通過大幅降少真實「存在」的障礙，VR同樣能夠從中受益。考慮到這是兩種不同的遊戲玩家：一種是通過思想來創建和施展魔法；而另一種則是使用手持式手柄的搖桿按鈕來執行相同的動作。VR環境的真實性對於兩者是不同的。如果你想要在絕地武士的夢幻世界中生存，Oculus Touch手柄並不會讓你感到有「原力」存在。在構建VR承諾我們的革命性體驗過程中，腦機界面是必要的。

儘管大型科技企業的興趣不斷增大，但是腦機界面的商業應用都存在成本高昂和硬體不切實際的局限。例如，一個熱門腦機界面系統通常基於腦電圖（EEG），通過測量大腦中電波來確認用戶的意圖。基於EEG的腦機界面通常需要花費數萬美元，而且需要髮膠來改善信號質量。這些技術不要期望短期內出現在百思買的貨架上。

下一步

然而，類似於Emotiv和Interaxon這樣的先鋒企業都面向市場推出了入門頭顯，提供正念(Mindfulness) 培訓以提高你的冥想能力或者集中工作時候的注意力。在初創型企業中最具代表性的就是Halo Neuroscience，面向專業運動團隊利用腦感知設備，通過神經反饋來改善運動員日常訓練。儘管這些應用範圍有點狹窄，但也表明面向消費者的神經技術正變得更加實用，價格也會更加的親民。面向消費級市場的腦機界面或許比我們預想的更早問世。

不難看出，那些讓我們的家庭和辦公桌顯得混亂的設備最終會滅絕。現在我們常見的智能手機、平板電腦、筆記本和電視等產品，在未來都有可能會被一個可穿戴設備所取代。而且它的外形會變得越來越小，從當前笨重頭戴式設備發展到輕量眼鏡，甚至可能是能夠將光線直接投影到視網膜上的隱形眼鏡。但隨著這些設備變得越來越小，便攜能力不斷增強，交互的挑戰變得越來越困難，而腦機界面無疑是最佳的解決方案。

在增強現實和虛擬現實頭顯逐漸嶄露頭角的背景下，在技術演變中腦機界面變成了下個變革的里程碑。它們的到來將會徹底改變我們同個人技術的關係。2016年視覺沉浸取得了巨大進步，但是在2017年在用戶交互上需要迎來變革，否則混合現實依然只停留在新聞報道中。