近日，一篇清華學子頭戴腦機接口（非侵入式）觀看演出的圖文在社交平臺引發(fā)關注。照片中多名佩戴網(wǎng)狀頭套的觀眾在欣賞舞劇《詠春》，戴的頭套被網(wǎng)友們調侃像“蕨類植物寄生”、“電子臟辮”等。這是我國首個真實劇場神經(jīng)美學實驗，通過腦電設備監(jiān)測觀眾在欣賞藝術時大腦的神經(jīng)反應。

圖源 清華大學

實驗由清華大學生物醫(yī)學工程學院神經(jīng)工程實驗室的團隊開展，使用腦機接口技術來探索大腦在欣賞藝術時的神經(jīng)活動規(guī)律。

在這種劇場的燈光、舞美和音效下，讓觀看更加沉浸，能夠激發(fā)觀眾最真實即時的神經(jīng)反應，這是在傳統(tǒng)實驗室無法實現(xiàn)的。實驗發(fā)現(xiàn)，當觀眾沉浸觀看表演時，大腦活躍度明顯提升，多個與情感相關的腦區(qū)出現(xiàn)了聯(lián)動活躍。這也從神經(jīng)科學角度解釋了為何現(xiàn)場表演比看視頻更能引發(fā)情感共鳴。

工作人員會提前為參與者調試設備，確保佩戴舒適性和采集準確性。所有腦機設備均通過安全認證，采用非侵入式腦機接口采集數(shù)據(jù)，不會對健康造成影響，且數(shù)據(jù)經(jīng)過匿名處理保護隱私。

目前，團隊計劃將神經(jīng)美學應用于情緒障礙康復、美育教育、留守兒童心理健康、抑郁癥診斷及老年認知干預等。并且計劃通過講座、展覽和開放項目，邀請公眾共同參與這場“尋美之旅”。

腦機接口（BCI）技術發(fā)展歷程

• 起源（1920-1960）

1924年漢斯·貝格爾發(fā)現(xiàn)并記錄腦電圖（EEG），證明大腦電活動可被外部測量。

• 早期（1970-1980）：

“腦機接口”概念在1970年代初由雅克·維達爾正式提出并開展初步實驗。

1970年代，埃伯哈德·費茨證明猴子可以通過學習主動調節(jié)單個神經(jīng)元的活動來控制儀表指針，首次展示了神經(jīng)信號用于直接控制的可能性。

1980年代，研究人員開始探索利用EEG等非侵入式信號實現(xiàn)基本控制（如光標移動），但受限于信號質量和解析能力，進展緩慢。

• 突破（1990年代）：

菲利普·肯尼迪為癱瘓患者植入首個可長期工作的侵入式的皮層內電極。

米格爾·尼科萊利斯團隊在猴子身上實現(xiàn)了更復雜的多電極陣列記錄，并成功讓猴子僅用腦信號控制機械臂，為運動功能重建提供了強有力證據(jù)。

非侵入式BCI（EEG為主）實現(xiàn)了更可靠的拼寫通訊（如P300拼寫器）和基礎的環(huán)境控制，開始走向臨床應用雛形。

• 快速發(fā)展（2000-2010）：

侵入式：BrainGate聯(lián)盟等團隊成功在癱瘓人類患者中實現(xiàn)通過皮層內電極控制電腦光標、機械臂甚至自身癱瘓肢體（通過功能性電刺激），證明了臨床應用的巨大潛力。電極技術（如猶他陣列）和神經(jīng)解碼算法（機器學習）顯著進步。

非侵入式：EEG-BCI更加實用化（如專注力控制游戲、輪椅控制）。fNIRS（功能性近紅外光譜）作為一種新的非侵入模態(tài)得到應用?；诟呻姌O和便攜設備的BCI開始興起，降低使用門檻。

應用領域擴展：從輔助通訊和運動功能重建，擴展到神經(jīng)康復（卒中后）、認知狀態(tài)監(jiān)測、神經(jīng)反饋治療等。

• 當前趨勢（2020年代+）：

高分辨率的非侵入式：追求更高空間分辨率的非侵入技術（如高密度EEG、MEG與AI結合）和更安全的微創(chuàng)/半侵入技術（如ECoG、血管內/腔內電極、柔性電極）。

雙向BCI：不僅“讀取”腦信號，還嘗試向大腦“寫入”信息（如感覺反饋、神經(jīng)調控），形成閉環(huán)。

融合人工智能技術：深度學習等AI技術極大地提升了信號解碼的準確性和復雜性。

加速商業(yè)化與消費級探索：醫(yī)療級設備加速研發(fā)和審批（如NeuroPace用于癲癇，Synchron的血管內BCI進入臨床試驗）；消費級非侵入式BCI嘗試進入游戲、健康監(jiān)測、專注力訓練等市場，但仍面臨可靠性和實用性質疑。

關注神經(jīng)倫理與安全：伴隨技術發(fā)展，隱私保護、身份認同、腦數(shù)據(jù)安全、公平獲取等倫理和社會問題受到前所未有的重視和討論。

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