📱

Get Our Mobile App

Take your business learning on the go!

Download on the App StoreGet it on Google Play

OpenBCI Brain-Computer Interface Unlocking the Potential with VR - Galea HMD: Joseph Artuso #252

Ones Changing The World - 1CW41:00

Transcription

感谢您加入改变世界的印度首个未来科技与可持续发展播客。今天,我非常荣幸能邀请到 OpenBCI 的首席商务官 Joseph Artiso 先生。OpenBCI 是一家致力于开发易于获取的神经技术硬件和软件的公司。Joseph,非常感谢您抽出宝贵时间参加播客。我们能否先请您介绍一下 OpenBCI 是什么,以及它的愿景?

谢谢 Eddie,谢谢你邀请我。OpenBCI,我们已经做这个一段时间了,从 2014 年就开始了。我们是以一家初创公司开始的,通过 Kickstarter 众筹起步。我的一个朋友,创始人 Conor Russamano,是我大学时的室友。我们大学时一起打过球。我记得他有一次从研究生院回来,头上绑着电子设备,谈论着他的脑电波。当时我在广告行业工作,我有点像,“好吧,伙计,这很酷,但是……”他学到的是,市场上真的没有适合他这样的人的产品。这些人习惯于使用 Arduino、电子套件、树莓派这类东西,但又想进入生物传感领域。于是,我们通过 Kickstarter 发起了众筹,以创造 OpenBCI 的第一批产品,这最终变成了一项成功的业务。从那时起,我们有了很大的发展,但我们喜欢记住那是我们的起源故事,我们从哪里来,并谈谈我们自那时以来所做的事情。那是在 2013 年、2014 年,一切都开始的时候。

请您谈谈这个开源的 BCI,因为您谈到前沿技术,这是深度科技、未来科技,这是一个资源密集型的领域,需要大量的资金来建立一家初创公司。您是如何看待这个开源方法帮助了你们,以及它对脑机接口的进步做出了什么贡献?也许您也可以分享一下它为研究人员和开发者提供了什么好处?

是的,这是我们目前可能最畅销的产品。它是一个八通道生物放大器,可以让你收集大脑、心脏或肌肉的数据。但最酷的是,我们是开源构建它的,我们提供了完全透明的硬件原理图,你甚至可以自己组装。大多数人还是付钱给我们来组装,因为它确实不容易。但也有一些电气工程师自己动手做了。最酷的是,虽然我们最初是为脑电图 (EEG) 设计的,但人们已经用它做了很多我们从未计划过的事情。有一些项目,人们用它来监测胃部,或者用它……它能捕捉到身体上的任何信号,因为它只是一个基本的生物放大器,可以让你捕捉到身体或其他地方的任何信号。开源让我们能够做到这一点,我们之所以采取这种方法,是因为我们团队很小,没有资源去独立追求所有可能的用例。所以,作为一家公司,一开始我们就有一个有意的策略,就是让这些工具尽可能地可定制、尽可能地灵活,这样我们的客户就可以自己去证明它们适用于我们可能不关注的不同用例。我认为我们在早期拥有巨大的优势,采用开源方法无疑加速了我们产品的采用速度,因为在最初的几年里,公司只有两个人工作,他们能做的有限。能够说“嘿,这里有所有的文档,一直到 PCB 接线,关于这个东西是如何工作的,去尝试为你的用例实现它”,这就是我们早期的方式。这给了我们在这一方面巨大的优势。我认为开源方面确实存在相关的成本,它确实关闭了一些与大公司进行商业化合作的机会。我们周围有英特尔、IBM、苹果、Meta 等大公司,他们都购买我们的产品并使用它们。我看到一些演示使用我们的软件作为起点,并根据自己的目的进行了定制。在我们的许可下,这一切都是完全可以的。我们无法从中提取许可费。对于大公司来说,这是我们正在考虑的下一代产品的一个方面,我们正在考虑如何保持我们产品的灵活性,以便企业家们,那些不想纠缠于“我是否被允许以这种方式使用产品”的人,他们只想购买一些东西,开始动手,开始研究,允许这种灵活性,同时仍然能够与大公司进行许可交易,当产品用于更大的市场或更大的公司用例时。作为业务的商业方面,这是我一直在思考的问题,当我们规划未来时。

我认为整个开源理念对于一个处于起步阶段的科技公司来说非常棒。我们也为那些想要了解脑机接口以及如何利用它的工程师和开发者打开了大门。您提到了一个例子,您的八通道设备如何用于监测肠道微生物组,这真是太棒了。当你向世界开放时,这些勇敢的新开发者和工程师就会去尝试,你就会打开无数的可能性。因为无论你是一个多么伟大的思想家、个人、开发者还是大脑,在公司里,事情总是自上而下、层层分明的,有一群人正在开发东西,而且非常封闭。当你向全世界开放并分享时,可能性就变得无穷无尽了。所以,为采取这种方法点赞。

为了让观众有所了解,能否请您解释一下什么是脑机接口,包括侵入式和非侵入式脑机接口?

脑机接口是一个广泛的术语,用来描述任何涉及将我们的大脑、身体和神经系统连接到计算机的产品。它们通常分为两种类型:侵入式 BCI 和非侵入式 BCI。或者换句话说,分为植入式 BCI,即放在你体内的东西,与可穿戴 BCI 相对。OpenBCI 属于可穿戴或非侵入式领域,这意味着我们的所有产品都佩戴在身上,比如头戴设备或贴在皮肤上的电极。而像 Neuralink、Synchron 或 Paradromics 这样的公司,它们都属于植入式领域,它们将东西植入大脑内部,需要进行手术。这样做的好处是你可以更接近大脑发出的信号,用于解读鼠标点击或运动意图。但植入式的好处是它需要脑部手术,我认为消费者级别的技术采用,人们可能不愿意接受。一些 Cybertruck 的预订客户也可能获得 Neuralink。但就个人而言,在 OpenBCI,我们更关注这项技术的广泛采用会是什么样子,我们真的认为它将是可穿戴的。它将是更像 Apple Watch 和 Aura Ring 的可穿戴设备,而不是侵入式、手术植入的电极网络。所以,这是一个很大的区别。至于设备的使用方式,我认为有两种主要的应用,当然还有更多的潜在用例。一种是使用 BCI 来主动控制某物,我们称之为“主动 BCI”,取代鼠标和键盘,取代游戏控制器,取代我们的手,如果用户瘫痪或无法控制手臂或眼睛。BCI 通常用于提供操纵杆或主动控制。然后,我认为 BCI 的另一种应用,我们称之为“被动 BCI”。它有点像其他一切,更多的是量化我们思想和身体的定性特征,比如量化情绪、量化情感,或者量化我们当下正在关注的细微之处,或者我们是否真的在听对方说话,还是在想明天的事情。这类事情更微妙,更少是即时的开关命令,而更多的是在 10 秒的时间窗口内,如何在一个更大的图表上描绘你的情绪。这两种应用都是 BCI 已经显示出前景并正在使用的。

最近,你们首次在舞台上公布了 Galia Beta 版本,然后你们还分享了关于 Galia Unlimited 的愿景。请谈谈这款设备。因为大多数时候,您提到的那些从事 BCI 的公司并不认为虚拟现实是接口,利用这一点。也许谈谈它是如何实现的?

这是一个很好的问题,因为它有助于说明 OpenBCI 在我们这十年来的发展。我们最初的产品线,比如 Citon 等,实际上是我们努力让人们更容易地进入神经技术领域,通过提供低价的开源工具,让人们和企业家能够开始。Galia 实际上是多年反馈和观察这些工具如何被使用的结果,结合 Conor 对技术发展方向的个人愿景。我们看到的一些趋势,尤其是在 2015 年到 2019 年,当我们开始更认真地研究这个问题时,我们看到客户在 VR 和 AR 头显上进行了大量的研究。人们将我们现有的产品与 Oculus 头显等设备结合使用,想方设法在 VR 中收集大脑数据、心脏数据、肌肉活动数据。原因是 VR 是一个非常好的实验平台,你可以很好地控制环境,同时又能引发身体非常真实的反应。我们看到了这种趋势,我们也看到了一个普遍的主题:仅仅依靠大脑是不够的。脑电波数据本身不足以实现我们之前谈到的被动 BCI,不足以量化那些只能通过定性调查来测量的东西。你需要眼睛的活动,你需要心脏,你需要心率,你需要呼吸,你需要身体上多个其他接触点。所以,我们称之为“多模态数据”,你需要多模态生物传感器数据,这就是为什么 Galia 不仅仅是 EEG。Galia 拥有大脑、眼睛、心脏、肌肉的传感器,它有皮肤电活动,也就是皮肤出汗的测量。我们构建这个系统的目的是在未来添加更多类型的传感器。Galia 是我们努力的方向,而不是说“这里有所有可以混合搭配的独立部件”。Galia 是在当前这个时间点,我们能塞进一个头显里的所有东西。我们正在努力打造头戴式生物传感器的“法拉利”,并将其推向世界,告诉大家我们相信这代表了当前可能性的最前沿。早期客户将会在一些非常有趣的应用中使用它,一旦设备明年问世,我们将在其基础上进行扩展。

也许您可以谈谈用例,因为您说这款设备可以进行多模态生物传感,所以它显然可以捕捉很多生物识别数据。一旦它做到这一点,它的能力是什么?在麻醉室里,会有哪些用例?

人们肯定在尝试用它来免提控制 VR 中的东西。我们主要关注眼动追踪和 EMG 传感器(肌肉传感器)。我们认为,除非你完全被锁定,除非你完全瘫痪,否则我们的身体已经进化出肌肉是表达我们指令的阻力最小的方式。如果你身体有任何肌肉活动,就没有必要连接到大脑,因为它更可靠,更快,而且是 100% 准确的,而不是 80% 准确。所以,我们使用眼动追踪和肌肉传感器来实现免提控制方案。但更酷的是,那些购买它的公司,那些企业用例,我们看到了一些进展,就像我说的,它是关于量化那些否则只能定性测量的东西。我们最早的合作伙伴之一是游戏公司 Valve,他们制作 Steam、Counter-Strike、Dota 等。他们一直是 OpenBCI 现有产品的长期客户。我玩过那些游戏,我是一个大玩家,我喜欢电子游戏。有机会去 Valve 的办公室拜访并与 Gabe Newell 交谈,这真的很令人兴奋。我们从他们那里了解到,他们将我们现有的产品用作用户研究和游戏测试的一部分。他们不是用它来取代鼠标和键盘,而是用它来衡量游戏中的某个部分是否会让你感到压力,是否会让你感到“天哪,发生了什么?”他们想量化他们是否达到了那个目标,是否让用户产生了我们想要的情感。或者在教程部分,我们想知道你是否感到不知所措,这应该是容易的部分,确保你能专注于我们想让你关注的东西。也许我们需要稍微调整一下环境中的其他事物,这样你就能专注于你该关注的事情。这个用例,他们真的想使用生物传感器,而当时像 Galia 这样的产品还不存在。所以,他们对一款拥有大量传感器的 VR 产品非常感兴趣,可以用于游戏测试,以补充他们通常会做的用户调查。他们会找人进来玩 10 到 15 分钟,玩一部分游戏,然后让他们填写一份调查问卷,告诉我们他们的感受,然后再重复一遍。他们想在那个循环中添加实时数据收集。这个用例实际上我们在几个不同的行业都看到了,它与游戏无关,而是使用 VR 进行培训,比如飞行模拟器,VR 中的各种活动。情况是一样的,他们想知道在这个练习中,我们是否达到了我们想要达到的认知状态。教育也有非常相似的用例。所以,在几个行业中,我们都看到了一个共同的主题,那就是那些第一批客户,他们说“绝对,我想要一个”,然后说“尽快寄给我”。他们都在寻找围绕“量化定性思维状态”这个想法的东西。

这非常好,因为您说这个头显能够捕捉大量的生物识别数据。请问这只是单向地捕捉数据,还是双向的,您能够刺激、调节大脑的某个部分?第二个问题是,与 Valve 和 Vario 的合作是如何运作的?您是使用他们的整个头显,还是获取一些组件,然后你们自己构建 VR 头显并对其进行 BCI 改造?

我喜欢这个问题,我喜欢你问到双向性。因为我们看到这种可穿戴神经技术的发展方向是,它都在身体上,都是可穿戴的,都在身体里。你不需要连接到房间里的大型台式电脑。你整天都带着它,你一直处于与这个系统、与你的设备的双向循环中。你通过你的命令、你的键盘、你的声音,通过肌肉运动和眼球运动,将有意识的输入输入到设备中。但同时,它也给你有意识的反馈,它给你你要求的信息。但也有一个更微妙的被动循环,基于你的压力水平、你的注意力、你的认知负荷等各种指标,它会优化信息,或者给你关于如何完成某些任务的建议。然后,它也可能在你接收信息时微妙地改变信息。这就是闭环计算。其梦想是在游戏或教育环境中,想象一下,如果游戏不仅能了解你的动作,还能了解你现在很紧张,而且这是一个僵尸游戏,我们可以有两种方式来处理。如果我们能够实时量化它,我们可以改变体验,使其变得更难或更容易。如果你想要简单模式,我们会降低难度,减少攻击你的僵尸数量。或者你选择了非常激烈的体验,你现在有点不堪重负,很好,我们会继续向你发送更多僵尸。但同样的事情也适用于许多不同的领域,教育或培训。所有这些都可以从对用户在特定时刻的状态进行双向理解中受益。我认为从长远来看,还会有其他类型的刺激大脑和身体的方式,比如电刺激、超声波、磁刺激,你可以将信号直接反馈到大脑,也许是为了让你保持冷静。有研究表明,如果你用磁刺激大脑的某个部分,可以减轻恐惧反应,帮助人们保持呼吸。所以,如果这是一个急救人员,一个医疗情况,你需要保持冷静,我们可以尝试通过改变你大脑的活动来帮助你训练这种感觉。这还需要一些时间。我们看到了它的到来,但现在我们认为,通过视频和音频来调节大脑已经有足够的能力了。我们的耳朵和眼睛是我们体验世界的主要方式。这也是为什么 VR 头显是一个很好的工具,因为它让你能够很好地控制视听体验。我们内部构建的一个东西是,我们称之为“Cesia Room”的房间。房间的颜色和音频,视觉和音频与不同的脑电波模式相关联。通常情况下,你和我,如果你是一个普通人,从未练习过这些,你不知道高阿尔法波和高 theta 脑电波活动有什么区别。但如果你坐在这个房间里,我花了一个半小时在这个房间里。如果你坐在这个房间里,只是看看听听,你就会得到视觉和音频反馈,让你看到你身体内部发生的事情,而你以前从未意识到。你真的会开始欣赏,你会说“哦,原来阿尔法波感觉是这样的”,你可以听到它。这是一个微妙的事情,但随着时间的推移,我认为在这个领域有一个巨大的机会,利用视觉和音频反馈来帮助我们调节和改变身体的反应,使其更符合我们在不同场景下的需求。这就是我们对双向连接感到兴奋的地方。我们认为,身体的传感与计算机之间必须存在双向连接。我们总是在思考,脑机接口,以及计算机提供给你的信息,如果它是双向的,那么一旦它在技术上能够快速且廉价地实现,就会出现一些非常令人兴奋的新计算机使用方式。

我期待着它的发展。您对印度的市场有什么看法?您的软件和硬件在印度有售吗?是否有印度的开发者或工程师利用它来构建任何应用程序?如果有,能否分享一下?

OpenBCI,我们在印度有业务,我们的产品在一百多个国家都有使用。大约一半的用户在美国,另一半来自世界其他地方,这与许多其他国际用户群有所不同。印度有一些很酷的项目,我知道有一些电动轮椅辅助技术之类的东西。我需要查一下。我们有一个叫做 OpenBCI Discovery Program 的项目,Eddie,我应该可以跟进,我会把相关信息发给你,因为很多人通过这个项目联系我们。尽管我们努力让设备价格实惠,但仍然有一些人有很好的想法,极具能力的工程师,他们有一个很棒的项目想法,知道如何实现它,但没有硬件。这是一个让他们向 OpenBCI 请求捐赠或资助他们想法的方式。去年,有几个来自印度的非常有趣的项目。但我也认为,仍然存在价格障碍。我认为我们的客户更多来自大学购买我们的产品,而不是个人,因为对于一部分人口来说,它们仍然非常昂贵。但是,有很多有趣的事情正在发生。如果我去深入挖掘客户群,我知道我会发现许多大学有有趣的项目。我们还有一个 OpenBCI 引用列表,每当我们找到一篇使用了我们产品的论文,或者用户给我们发来“嘿,我发表了某某研究”,我们都会将其列入一个列表。这是一个任何人都可以查看的 Google 表格,如果你开始搜索大学、印度或不同的地点,你会看到很多信息。日本是我们第二大市场,公司里没有人会说日语。他们已经学会了如何自我支持,因为一切都是公开的。我们让您看到设备工作的所有细节,并且每个市场都演变成了一个社区,以满足当地的语言需求。随着我们的成长,我希望能够增加在各个市场的增长能力。我认为印度也从中受益,那里有极具能力、受过良好教育的人口,极具能力的工程师,有技术能力用产品做令人难以置信的事情。每当我看到一个项目反馈回来时,我都会说“太棒了”,这很令人兴奋,我想确保该地区的其他人也知道这一点。

对于有兴趣进入脑机接口领域的有抱负的研究人员和企业家,您有什么建议?

做一个项目,做一个关于你项目的视频,创建一个 GitHub 仓库,做文档,做一个项目,做一个演示,做一个简单的概念验证,记录下来并发布到网上。当我们招聘人员时,这是最大的加分项。无论他们的教育背景和其他技能如何,如果有人来找我说“嘿,这里有一个 YouTube 视频链接和一个 GitHub 仓库,我做了一个用肌肉活动代替操纵杆的遥控玩具”,任何做过这类事情并展示了他们能很好地记录下来的人,这会立即改变我们对候选人的看法。因为通过做这类项目,我真的想强调,为他人记录下来这个过程很重要。因为如果你能做得很好,我看着说“是的,这是一套很好的说明,我认为我甚至可以照着做”,这就是我们行业目前所处的阶段。仍然有大量的教学工作。作为一家公司,如果你想在公司找到工作,能够向人们展示“我可以教别人如何做这个领域的项目”,或者“我有效地记录我所做的工作”,这可以传达一些仅仅列出技能或教育或工作经验无法传达的东西。我认为看到人们“你参与进去了,你做了一些东西,你亲手接触了技术”,这真的很有帮助。

Joseph,非常感谢您抽出宝贵时间参加播客。OpenBCI 显然是一家非常独特、拥有独特愿景的公司。我相信在未来几年,你们将引领整个脑机接口领域,并与虚拟现实、所有可穿戴设备对话。我想在未来几年,我们将转向可穿戴技术,一旦我们这样做,他们收集的数据将是巨大的,它将改变世界。我希望我们能创造出以消费者为中心的产品,正如您一直提到的,我希望我们能够赋能消费者,而不是像 Web 2.0 那样。祝您和 OpenBCI 团队一切顺利。我的听众们,如果您喜欢您所看到和听到的,请按下订阅按钮。下次再见,拜拜。

谢谢,非常感谢。这太棒了。