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腦機(jī)接口|盡管腦機(jī)接口只識別一兩個(gè)運(yùn)動(dòng)想象狀態(tài)，但科學(xué)家提出了一種特定交互技術(shù)

VR腦機(jī)接口

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腦機(jī)接口的相關(guān)原理可用于控制虛擬環(huán)境中的簡單運(yùn)動(dòng) 。 在最初的一項(xiàng)工作中 ， 用戶根據(jù)想象的手部運(yùn)動(dòng)感知左右勻速旋轉(zhuǎn)的感覺 ， 而旋轉(zhuǎn)信息在一次試驗(yàn)中被整合 。 與標(biāo)準(zhǔn)條形反饋相比 ， 所有用戶在虛擬現(xiàn)實(shí)條件下的表現(xiàn)都更好 。 然而 ， 用戶提到他們在旋轉(zhuǎn)時(shí)失去了空間方向 ， 這讓他們感到不安 。 在一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)中 ， 腳部運(yùn)動(dòng)的想象被用來在虛擬街道上向前走 。


足部運(yùn)動(dòng)想象的正確分類伴隨著勻速向前運(yùn)動(dòng) ， 而手部運(yùn)動(dòng)想象的正確分類則停止了運(yùn)動(dòng) 。 所有用戶在CAVE中都取得了最好的成績 ， 而在標(biāo)準(zhǔn)腦機(jī)接口條件下取得了最差的成績 ， 因此可以假設(shè)使用虛擬現(xiàn)實(shí)作為反饋刺激了參與者的表現(xiàn) 。 后期研究中改進(jìn)的性能表明 ， 足部運(yùn)動(dòng)想象是控制虛擬環(huán)境內(nèi)事件的合適的心理策略 ， 因?yàn)槟_部運(yùn)動(dòng)的想象是一項(xiàng)非常接近自然行走的心理任務(wù) 。

與此結(jié)果相反的是前面描述的旋轉(zhuǎn)工作的結(jié)果 ， 其中應(yīng)用的心理策略和映射的虛擬現(xiàn)實(shí)動(dòng)作不匹配 。 正常意圖和應(yīng)用意圖之間的這種不匹配 ， 會導(dǎo)致參與者的行為違反直覺和效率低下 ， 并可能導(dǎo)致疲勞和混亂 ， 因?yàn)楦兄托袆?dòng)之間的感覺運(yùn)動(dòng)偶然性 ， 它為幻覺和沉浸感被打破 。 從用戶交互的角度來看 ， 這些基于使用同步腦機(jī)接口的作品顯示出局限性 。 大腦數(shù)據(jù)僅在定義的時(shí)間窗口內(nèi)在訓(xùn)練的心理狀態(tài)之間進(jìn)行分析 ， 這限制了時(shí)間范圍和交互的速度 。


相比之下 ， 異步腦機(jī)接口將大腦模式分為有意控制時(shí)期 。 困難的部分是在有意非控制期間減少誤報(bào)檢測 ， 在此期間參與者不想主動(dòng)提供任何腦機(jī)接口命令并且不參與定義的想象過程 。 一項(xiàng)研究證明了讓用戶完全控制時(shí)間和速度的結(jié)果 ， 用戶必須在CAVE設(shè)置中探索虛擬圖書館 。 他們按照自己的步調(diào)在圖書館大廳中穿行 ， 但不得不在幾個(gè)特定點(diǎn)停下來 。 在不同的暫停時(shí)間后 ， 實(shí)驗(yàn)者發(fā)出繼續(xù)移動(dòng)的命令 。

在里布及其同事的一項(xiàng)研究中 ， 一名四肢癱瘓患者利用他癱瘓的足部運(yùn)動(dòng)的想象來控制他的輪椅在虛擬現(xiàn)實(shí)中的向前運(yùn)動(dòng) 。 任務(wù)是沿著虛擬街道前進(jìn) ， 并通過異步腦機(jī)接口停在街道上排列的每個(gè)化身處 。 患者在某些跑步中達(dá)到了百分之一百的表現(xiàn) ， 平均超過百分之九十 。 這項(xiàng)工作首次證明 ， 坐在輪椅上的四肢癱瘓用戶可以通過使用基于單個(gè)腦電圖記錄的自定進(jìn)度腦機(jī)接口來控制他在虛擬環(huán)境中的運(yùn)動(dòng) 。



必須提到的是 ， 虛擬環(huán)境對坐輪椅的人特別有吸引力 。 首先 ， 簡單地使用虛擬環(huán)境可以讓這些人獲得可能早已被遺忘的經(jīng)歷 。 在受傷導(dǎo)致他無法使用雙腳多年后 ， 用戶仍然可以進(jìn)行足部運(yùn)動(dòng)想象的事實(shí)證明了人類大腦的可塑性 。 盡管這些應(yīng)用程序展示了創(chuàng)新的可能性 ， 但人們可能會爭辯說 ， 它們中的大多數(shù)只為用戶提供了一兩個(gè)命令 。 這可能會給用戶帶來不便 ， 因?yàn)樗拗屏丝赡艿膽?yīng)用程序和虛擬現(xiàn)實(shí)交互的范圍 。



【腦機(jī)接口|盡管腦機(jī)接口只識別一兩個(gè)運(yùn)動(dòng)想象狀態(tài)，但科學(xué)家提出了一種特定交互技術(shù)】

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