Anouk Wipprecht•≥×₽是(shì)一(yī)位時(shí)尚科(kē)技(jì)↕↔∏₩設計(jì)師(shī)，在時(shí)裝界工(gōng)作(zuò)的(deσ₩Ω")她(tā)，最初因為(wèi)經濟原因， 沒有(yǒu)辦法Ω₩≤使用(yòng)昂貴的(de)材料和(hé)工(gōng)具， 因此，她(t‍×ā)将科(kē)技(jì)、互動式穿戴技(jì)術(shù)融入≥♠±時(shí)尚設計(jì)中。“我并不(bù)是(shì)很(hě≠αn)富有(yǒu)， 我必須有(yǒu)創意”她(tā)說(sh©✔≈πuō)。
她(tā)所設計(jì)的(de)衣服可(kě)以通(tōng​™₽♦)過內(nèi)嵌的(de)設備反應穿戴者的(de)信息， 實時(‍≤σshí)檢測例如(rú)心率之類的(de)生(shēng)理(lǐ)‍​ •迹象，反應顧客的(de)健康狀态。最近(jìn)她(tā)設計(jì)了(le¥¶γ¶)一(yī)款可(kě)以治療多(duō)動症的(de) ®≠>兒(ér)童的(de)腦(nǎo)機(jī)設備。這(zhè)是(shì)一(>"'♣yī)個(gè)名為(wèi)&ldqu§<o;Agent Unicorn” 的(de)頭飾，可>↓★§(kě)以檢測P300的(de)EGG設備。這(zhè)±↑←是(shì)Anouk 最近(jìn)在iEEE Spectrum 發表的(↓׶σde)一(yī)篇關于Agent Unicorn創作(zuò)過程的$ ✘•(de)文(wén)章(zhāng)。
檢測P300以判斷多(duō)動症
2016年(nián)我參加奧地(dì)利的(de)Linz裡(lǐ)電↕δ€​(diàn)子(zǐ)未來(lái)實驗室活動☆ (Ars Electronica Futurelab)時'​(shí)，決定試試是(shì)否能(néng)将≥↔φ我的(de)設計(jì)應用(yòng)在臨床治療上(sπ₩hàng)。最終的(de)産物(wù)就(jiù)是(shì)一§‍ φ(yī)款頭飾，能(néng)夠幫助患有(yǒu)注意力欠缺多(duō)δ∏¥©動障礙（ADHD）的(de)孩子(zǐ)以及他(tā)☆®₹₽們的(de)看(kàn)護者更好(hǎo)地(dì)理(lǐ)解環境特征與±<>γ症狀之間(jiān)的(de)聯系。以輔助多(duō)動症☆α 兒(ér)童的(de)康複治療。
我在抵達Linz前已經對(duì)腦(n&₹ǎo)電(diàn)圖(electroen ♥♠ cephalography, EEG)設備挺↕∞γ感興趣了(le)，EEG能(néng)夠度量腦↔←∑×(nǎo)電(diàn)活動，和(hé)σ♣我之前的(de)工(gōng)作(zuò)也(yě)有(yǒu₩πα★)很(hěn)大(dà)關系。在Ars El₽∑"ectronica活動中，我在附近(jìn↔'★₽)的(de)Barmherzige BrüderΩ♠¥≈醫(yī)院結識了(le)Dominik Laister，他(tā)後來(lá∏​i)給了(le)我非常多(duō)有(yǒ✔♦™u)價值的(de)建議(yì)。在向他(tā)≠♥λ請(qǐng)教後，我決定重點關注被稱為(wè‌&i)P300事(shì)件(jiàn)相(xiàng)關的(de)腦(nǎo)♦↔電(diàn)位信号。
P300是(shì)臨床檢測和(hé)腦(nǎo)機(jī)界面研究的(de)≥↓>∞一(yī)個(gè)重要(yào)領域。它就(jiù)是(< £₩shì)受到(dào)外(wài)部刺激後出現(xiàn)↓<幾毫秒(miǎo)的(de)一(yī)個(gè)電(diàn)壓脈沖，被認∑♠✘為(wèi)與注意力和(hé)決策相(xiàng)關。P30©™0常被用(yòng)于診斷孩子(zǐ)是(shì₩φ)否患有(yǒu)多(duō)動症時(shí)，因為(wèi)較未患多(duō≤$)動症的(de)孩子(zǐ)而言，這(zhè)個​∞♦(gè)信号在患者身(shēn)上(shàng)顯現(xiàn)需時(s↔ ₩hí)更長(cháng)也(yě)更弱。
多(duō)動症通(tōng)常用(yòng)類似于安非他(tā↕™↑)明(míng)(Adderall)的(de)興奮劑來(lái)治療，這(zhγ₽è)些(xiē)興奮劑能(néng)夠在提高(gāo)注意力的(de₽σ)同時(shí)減輕過分(fēn)活躍或易沖動的(de)π€"行(xíng)為(wèi)。但(dàn)是(•Ωshì)雖然藥物(wù)能(néng)夠減≈₩輕症狀，它沒法解釋為(wèi)什(shén)麽患有(yǒuα§​↑)多(duō)動症的(de)孩子(zǐ)對(≠γ∞®duì)特定的(de)一(yī)些(xiē)刺激源反應更劇(jù)烈，Ω¥©∏也(yě)不(bù)能(néng)在減少×®(shǎo)藥物(wù)依賴性的(de)同時(shí)減輕®→症狀。
與醫(yī)學設備公司合作(zuò)
我的(de)目标就(jiù)是(shì)制$±→ (zhì)作(zuò)一(yī)個(gè)能(néng)夠給>‍出上(shàng)述疑問(wèn)回答(dá)所需數(sh‍✔♣ù)據的(de)設備，它能(néng)夠同時(shí)監測孩子(zǐ) ‍腦(nǎo)活動和(hé)所處環境。這(zhè)個σδ(gè)設備就(jiù)是(shì)“獨角獸探‌♣長(cháng)”，一(yī)個(gè)↔>↓帶有(yǒu)突出角的(de)頭飾。這(zhè)個(gè)角✔β±®裡(lǐ)有(yǒu)一(yī)個(gè)800萬像素的($↓$de)攝像頭，在頭飾內(nèi)置的(de)EEG探測到(dào)P30÷☆0活動加強的(de)狀态下(xià)拍(pāi)攝錄像。頭飾上↓ε(shàng)有(yǒu)個(gè)形狀可(kě)自(zì)動将電(dià✔® n)極放(fàng)置在頭骨上(shàn €‌ g)的(de)正确位置。
我并不(bù)想用(yòng)現(xiàn)有(yǒuσ>)的(de)那(nà)些(xiē)商用(yòng)EEG設 £¶γ備來(lái)創造“Agent Unicorn&rdquo∑≤♠₹;。這(zhè)些(xiē)更低(dī)價的(de)設備無法更好(hǎ₹ εo)地(dì)獲得(de)和(hé)處理(lǐ)數(shù)據，大(dà)部$↓分(fēn)都(dōu)隻在前額處使用(yòng)一(yī)個(gèα→☆)電(diàn)極棒，極難區(qū)分(fēn®✔)腦(nǎo)波導緻的(de)腦(nǎo)電(diàn)活動與肌肉收縮活動。‍₽÷稍好(hǎo)一(yī)些(xiē)的(de)可(kě)靠系統‌→§∏又(yòu)搭建在及其笨重設備上(shàng)，并且價格飛(fēi)漲至高(β'₽gāo)達一(yī)萬美(měi)金(jīn)。
于是(shì)我開(kāi)始與位于Linz附近(jìn)的(de)G.tec&&÷©公司的(de)首席執行(xíng)長(cháng)Chrisδ¥≥toph Guger進行(xíng)合作(zuò)。G.tec是(sh∑≤ì)一(yī)家(jiā)醫(yī)療設備公司，是(shì)EEG設備和∑£®¥(hé)軟件(jiàn)的(de)大(dà)型制(zhì)造商，基本隻對(d‍≠‌&uì)醫(yī)院或其它醫(yī)藥廠(chǎng)商進行(xíng¶★↑ )供貨。但(dàn)Guger對(duì)想要(yào)在€®項目中使用(yòng)神經數(shù)據的(de)新型制(zhì)造商十分≠ε<(fēn)感興趣，而我又(yòu)對(duì)P300信号特别感興趣£≥，我們最後将傳統設備中使用(yòng)64個(gè)電''φ(diàn)極棒減少(shǎo)為(wèi)8$'>™個(gè)，并開(kāi)發了(le)一(yī)款連接電(diàn)•©λ極棒的(de)微(wēi)型腦(nǎo)電(diàn)圖闆(EEG±★∑ board)，能(néng)夠在不(bù)應用(yòng)導電(d βφiàn)凝膠的(de)情況下(xià)使用(€€ ∞yòng)。
頭飾裡(lǐ)的(de)腦(nǎo)電(diàn)圖闆與Raspberry ±↓↔$Pi Zero W單闆計(jì)算(suàn)機(jī)相(xiàng✔₽¶ )連，此外(wài)“Pi ”‌₩♥也(yě)從(cóng)頭飾的(de)攝像頭裡(lǐ)λ÷源源不(bù)斷地(dì)接收視(shì)頻(pín)流。當頭飾檢測到(dào ✔¥)一(yī)個(gè)P300信号，&lΩ♥dquo;Pi”将信号前3秒(miǎo)和(hé)後五秒(∑π∑​miǎo)的(de)視(shì)頻(pín)片段無線傳輸至筆(bǐ♦‍)記本電(diàn)腦(nǎo)裡(lǐ)，從(cóng)而可(k↕€ ♦ě)回顧究竟什(shén)麽吸引了(le)穿戴者的(σ÷£de)注意力。
更受多(duō)動症兒(ér)童歡迎的(d÷♣‍ e)穿戴設備
2016年(nián)7月(yuè)，我已經設計(jα'ì)了(le)不(bù)少(shǎo)有(yǒu)各種各樣形狀的(de)頭‌↑←飾。與洛杉矶的(de)3D打印專家(jiā)Igor KnezevicγΩ合作(zuò)後，我們對(duì)角的(de)形狀和(®÷‌$hé)顔色進行(xíng)了(le)更深的(de)嘗試研究，之後将&ldquo<≥ ₹;Agent Unicorn”在真人(rén)身(sεπ€←hēn)上(shàng)試穿。我們很(hěn)快(kuài)發現(xiàn)，¥↔♥更有(yǒu)趣古怪的(de)角的(de)造型能(néng)更吸引孩子(zǐ)λ↔☆¥們戴上(shàng)它。
“Agent Unicorn”的(de)一(β≈∏ yī)個(gè)優勢在于，它有(yǒu)機(jī)會(huì)收↔♥ ✘集貼近(jìn)孩子(zǐ)們日(rì)常生(shē≠↕​Ωng)活中的(de)心理(lǐ)狀态的(de)數(shù)據​•>$，因為(wèi)相(xiàng)對(duì)比醫(yī)療機Ω§∞≈(jī)構能(néng)夠給孩子(zǐ)提供的(de)環境，頭飾≥‌能(néng)夠用(yòng)于更多(duō)自(zì)然環境裡(lǐ)↓™ 。孩子(zǐ)們能(néng)夠在遊戲室或教室裡(lǐ)自(¥♠zì)行(xíng)拿(ná)起并戴上(÷£shàng)這(zhè)個(gè)設備，而不(b ≤πù)是(shì)由一(yī)個(gè)醫(yī)生(s÷≥γhēng)在診所裡(lǐ)給他(tā)們“綁✔₩≤±在”一(yī)個(gè)64個(g•¥&è)電(diàn)極棒的(de)設備上(shàng)去(qù)度量他(tā)>§們的(de)腦(nǎo)活動。
“Agent Unicorn”頭飾裡(lǐ)還(hái★ <®)配有(yǒu)LED燈，在P300信号↑↑€出現(xiàn)時(shí)閃光(guāng)。能(néng)标注孩子(zǐ)↕&σ‌注意力異常的(de)時(shí)刻，也(yě)能(néng)使治療師™€(shī)的(de)工(gōng)作(zuò☆ε↕)變得(de)容易些(xiē)，因為(w¥​èi)這(zhè)能(néng)為(wèi)非藥物(wù)£¶治療措施指明(míng)方向。
臨床研究正在确認“Agent Unicorn”對(‌β‌duì)治療患有(yǒu)多(duō)動症的(de)孩子(zǐ)的(de)價值δ✔©，G.tec為(wèi)科(kē)學家(jiā≈¥•)、制(zhì)造商和(hé)藝術(shù)家(jiā)們發布了π<(le)“ Unicorn EEG&rd<♦÷¥quo;的(de)1100美(měi)元版♦£•§本。這(zhè)個(gè)版本的(de)角裡(lǐ)沒有(yǒu‍§‍)攝像頭，并使用(yòng)了(le)柔♠•π₹軟的(de)無邊便帽來(lái)支撐和(hé)放(fàng)置電(di∏•≥εàn)極棒。使用(yòng)一(yī)系列不(§₹¥bù)同編程語言能(néng)夠對(duì)藍(lán)牙連接傳輸的(dφ∑σe)數(shù)據進行(xíng)實時(shí)分(f<∞ēn)析。
我的(de)目标就(jiù)是(shì)建立一(yī)個(gè)學習∏φ  (xí)體(tǐ)系，幫助更多(duō)的(de)穿戴者建立更多(duō)的¥ΩΩ(de)自(zì)我認知(zhī)，來(lái)識别潛意識裡 ¶✘(lǐ)的(de)腦(nǎo)活動。任何戴上(¶πγshàng)它的(de)人(rén)都(​σδ‌dōu)能(néng)夠度量其活動并從(cóng)中得(de)出結論←γ。例如(rú)，我們對(duì)不(bù)同顔♦'色的(de)反應如(rú)何？看(kàn)到(dào)一(yī)塊巧克力會€$(huì)不(bù)會(huì)興奮？我們聽(tīng)見(j<πiàn)自(zì)己名字的(de)大(dà)腦(nǎo)反應€<←是(shì)什(shén)麽樣的(de)？