2022 年，整個(gè)游戲圈只有兩個(gè)游戲，《艾爾登法環(huán)》和其他。

整個(gè)一年，這款被戲稱為「老頭環(huán)」的動(dòng)作類 RPG 游戲在全球賣出超過 2000 萬份，同時(shí)斬獲無數(shù)游戲大獎(jiǎng)，并成為全世界游戲迷心中的神作。

各種花式通關(guān)早已不稀奇，但是，如果說有人不用雙手，只靠「想」的，也把「老頭環(huán)」玩的風(fēng)生水起，你多少會(huì)感到好奇。

游戲女主播 Perri Karyal 就做出了這樣的嘗試。

今年年初，她第一次在 Twitch 上展示自己使用腦電波操縱《艾爾登法環(huán)》中的角色，擊敗游戲中最難的 Boss 之一「女武神」瑪蓮妮亞，當(dāng)時(shí)她的一些走動(dòng)還需要使用控制器的輔助。到了 5 月，她對(duì)設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)，首次成功展示了她可以完全通過腦電波外設(shè)，在 Xbox 上游玩《艾爾登法環(huán)》，無需任何控制器的輔助。

她是怎么做到的？普通人能夠復(fù)刻她的操作嗎？科幻中的腦控游戲離我們還有多遠(yuǎn)？這會(huì)是游戲創(chuàng)業(yè)公司的一個(gè)新機(jī)遇嗎？

01

用「腦」打游戲

如何才能用腦電波操縱游戲？

和一般人的想象不同，Perri Karyal 并不是通過腦中實(shí)時(shí)想象 「向前跑」、「躲避」、「攻擊」等動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)用腦電波操縱打怪。她通過想象一些特定動(dòng)作，這些動(dòng)作能夠更好地被她佩戴的腦電設(shè)備識(shí)別，然后將這些動(dòng)作與游戲中特定的按鍵綁定起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)游戲角色的操控。

「當(dāng)我要攻擊的時(shí)候，我想象的是將一個(gè)非常非常重的東西推離身體，而治療的時(shí)候，我想象的是我通過拉的動(dòng)作，讓一個(gè)東西砸落到我的臉上。」Perri Karyal 形容道。

人腦在執(zhí)行不同行為時(shí)，腦電波會(huì)呈現(xiàn)出不同的模式，而這些模式會(huì)被她所佩戴的腦電設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到。Perri Karyal 在 Youtube 視頻中用圖像直觀地展示了大腦在不同活動(dòng)時(shí)的差別。

第一張圖截取了她說話的瞬間，可以觀察到她大腦的多個(gè)腦區(qū)在說話時(shí)被激活。而當(dāng)她全力思考將一個(gè)重物推離自己時(shí)，腦電波呈現(xiàn)了第二張圖上清晰可見的獨(dú)特模式。一旦她佩戴的設(shè)備成功識(shí)別了這個(gè)模式，腦電設(shè)備就會(huì)發(fā)出指令執(zhí)行她預(yù)先設(shè)定的攻擊操作。

Perri Karyal 本身擁有心理學(xué)碩士學(xué)位，在學(xué)術(shù)研究過程中就曾廣泛應(yīng)用腦電圖作為研究工具。作為一種簡(jiǎn)單、無痛的記錄腦部的電活動(dòng)的手段，腦電圖可以觀察腦部不同區(qū)域的工作情況。除了研究者會(huì)使用它來提供腦部活動(dòng)的信息，醫(yī)生也會(huì)利用腦電圖做癲癇等疾病的檢查。醫(yī)用的 EEG 設(shè)備大家應(yīng)該都在電影中見過，像演員的光頭頭套，上面遍布著許多電極。

「有一次偶然的機(jī)會(huì)，我接觸到了藍(lán)牙的 EEG 設(shè)備，我的設(shè)備預(yù)算剛好能覆蓋它的成本，我就想，我一定得試試它?！窹erri Karyal 提到。就這樣，她開始接觸非醫(yī)療級(jí)的腦電設(shè)備，并由此開始了使用這些設(shè)備操控游戲的旅程，一發(fā)不可收拾。

「我使用的是設(shè)備本來是用來做情景研究的，」Perri Karyal 表示，情景研究指的是通過在日常生活的場(chǎng)景里觀察人們的活動(dòng)來得到洞見的研究?！高@樣的腦電設(shè)備沒有辦法做診斷或者用在醫(yī)療場(chǎng)景中?！?/p>

根據(jù) Vice 的報(bào)道，Perri Karyal 使用的應(yīng)該是 EMOTIV 的設(shè)備 EPOC X。由于不是醫(yī)療級(jí)的腦電設(shè)備，它的輸出也相對(duì)有限，只能夠識(shí)別推、拉、拿起、放下四個(gè)動(dòng)作。識(shí)別到這些操作后，設(shè)備本身提供了一些內(nèi)置的操作，也提供了 API 讓人們可以接入其他可以設(shè)備進(jìn)行控制。

對(duì)于 Perri Karyal 而言，這四個(gè)動(dòng)作已經(jīng)足夠她在《艾爾登法環(huán)》這樣的游戲里戰(zhàn)斗和治療的操作，但其它操作卻需要一些控制器的輔助。因此她最后選擇在腦控設(shè)備上在加裝陀螺儀，通過API和一些 python 編程讓傳感器們能夠相互協(xié)作，幫助她實(shí)現(xiàn)在游戲中自由行走和完成其他操作。她也在嘗試加入眼部追蹤、表情識(shí)別等更豐富的功能，來完成更豐富的游戲場(chǎng)景交互。

02

「腦機(jī)」不容易

看到這里你可能會(huì)想，聽起來 Perri Karyal 的操作也并不很難，這么酷炫的方式，為什么市面上的游戲沒有增加「意念操縱」的方式游玩的選項(xiàng)？

事實(shí)上，雖然普通人確實(shí)可以用類似的方法實(shí)現(xiàn)腦控游戲，也確實(shí)有一些公司已經(jīng)利用 EEG 設(shè)備做出了腦控游戲，但游戲公司如果想要推出腦控游戲，利用 EEG 作為主要、甚至唯一的交互方式達(dá)到一個(gè)良好的復(fù)雜游戲體驗(yàn)，并能夠廣泛商業(yè)化，還面臨著不少障礙。

其中一個(gè)問題，就是 EEG 設(shè)備的佩戴舒適度問題。

EEG 設(shè)備通過貼著頭皮的電極記錄大腦的電信號(hào)。源自大腦的電信號(hào)需要穿過頭骨和頭皮才能被 EEG 設(shè)備接收，這就意味著在測(cè)量過程中會(huì)有很多噪音和誤差的干擾。通常我們?cè)卺t(yī)院中測(cè)腦電圖，為了保證準(zhǔn)確性，都會(huì)在與頭皮接觸的電極上涂上導(dǎo)電膏，使電流傳遞有效、快速、均勻。

但是導(dǎo)電膏本身會(huì)弄臟頭發(fā)。每次佩戴 EEG 設(shè)備之后都要洗頭，這是極其不方便的。況且，無論是導(dǎo)電膏的制備、皮膚清潔，還是測(cè)試過程中避免凝膠擴(kuò)散導(dǎo)致相鄰電極短路，都需要一定的專業(yè)技術(shù)。

作為非醫(yī)療器械，Perri Karyal 使用的 Emotiv EEG 設(shè)備采取的電極已經(jīng)相對(duì)更舒適一些，只需要生理鹽水來使電極更有傳導(dǎo)性。但即使如此，她在直播中為了使設(shè)備能夠一直保持有效，還是需要不斷用生理鹽水打濕電極。

作為一個(gè)極客玩家，以上的選項(xiàng)或許尚能接受，如果想成為一個(gè)大規(guī)模商用的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，EEG 設(shè)備的舒適度顯然尚有欠缺。

另一個(gè)問題，則是存在于所有腦機(jī)接口解決方案上的普遍問題。每個(gè)人的大腦的電信號(hào)，雖然存在一定共性，但是終究是有所不同的。在任何腦機(jī)接口類的應(yīng)用中，都存在個(gè)性化適配的過程。而這個(gè)適配的過程，時(shí)間常常因人而異。

事實(shí)上，雖然 Perri Karyal 使用的 Emotiv 設(shè)備只能識(shí)別四個(gè)動(dòng)作，為了讓四個(gè)動(dòng)作的識(shí)別能夠變得足夠精準(zhǔn)，Perri Karyal 花了極長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)其進(jìn)行個(gè)性化適配和校準(zhǔn)?！肝一ㄔ谟?xùn)練 EEG 上的時(shí)間要比我花在游戲中的時(shí)間還要多。而我可是在游戲上花了超過 250 個(gè)小時(shí)?！筆erri Karyal 曾談到。這樣多的訓(xùn)練時(shí)間可謂十分驚人了，一般用戶恐怕難以承受。

此外，腦控設(shè)備性價(jià)比可能也是一個(gè)大規(guī)模商業(yè)化的問題。Perri Karyal 使用的設(shè)備精度雖然低于醫(yī)療級(jí)，但其價(jià)格并不低——849 美金。設(shè)備價(jià)格對(duì)應(yīng)著輸入的精度，芯片的計(jì)算能力，以及平臺(tái)配套的操作的簡(jiǎn)便性等。即使這樣，輸出的操作也只有四檔。她需要自己再加裝陀螺儀等，才能在《艾爾登法環(huán)》這樣對(duì)格斗時(shí)效性要求很高、但是格斗方式并不特別復(fù)雜的游戲中，完成這樣令人驚嘆的完全腦控操作。

雖然隨著硬件的發(fā)展，腦控設(shè)備價(jià)格從人民幣幾百元到幾千元，選擇檔位很多——但是較低的價(jià)位的腦控設(shè)備的輸出也會(huì)相對(duì)受限。玩家可以游玩簡(jiǎn)單的腦控游戲，或者將腦控作為復(fù)雜游戲的輔助，但很難達(dá)到在復(fù)雜游戲中進(jìn)行完全的腦控操作。

03

腦機(jī)的商業(yè)化方向

通過獲取腦電信號(hào)，利用信號(hào)進(jìn)行對(duì)機(jī)器的操縱的腦機(jī)接口技術(shù)，大概上可以分成兩類:侵入式的和非侵入式的。前者指的是通過有創(chuàng)手術(shù)將電極植入人腦中，對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)而使用信號(hào)做出更多操作。馬斯克聯(lián)合創(chuàng)辦的，最近剛剛?cè)〉?FDA 批準(zhǔn)進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)的腦機(jī)接口公司 Neuralink 就屬于此類。而 EEG 技術(shù)是非侵入式的代表。

侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)，無需穿透頭骨和頭皮來獲取腦電信號(hào)，自然比非侵入式方法獲取的電信號(hào)更清晰。而非侵入式的腦機(jī)接口，最大的優(yōu)勢(shì)就是無需冒手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。而游戲，作為一個(gè)具有容錯(cuò)率的娛樂應(yīng)用場(chǎng)景，似乎天然與非侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)關(guān)系更緊密。

因此，雖然 EEG 腦控游戲立刻大規(guī)模商業(yè)化尚有諸多障礙，并不妨礙使用 EEG 腦控游戲仍然是一個(gè)極其誘人的應(yīng)用場(chǎng)景。許多創(chuàng)業(yè)者目前也在努力繞開前述障礙，努力地為它尋找合適的細(xì)分場(chǎng)景。

目前一個(gè)較為成熟的方向，是注意力監(jiān)測(cè)方向的游戲。

由于人腦中負(fù)責(zé)注意力的神經(jīng)元主要分布在前額區(qū)域，如果只需要監(jiān)測(cè)注意力的情況，電極可以只貼附在較為光滑的前額上。相比于頭發(fā)密布的區(qū)域，監(jiān)測(cè)前額的難度相對(duì)較低。只需使用一個(gè)頭箍式的設(shè)備即可進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不會(huì)對(duì)頭部施加過大的壓力，也不需要頻繁使用生理鹽水來濕潤(rùn)頭發(fā)，整體的體驗(yàn)感提升了很多。

雖然相比于 Perri Karyal 的操作，注意力游戲略顯單調(diào):游戲模式常常是集中注意力，你就可以前進(jìn)或者打敗敵人。但是作為一種純粹的新奇的體驗(yàn)，它仍然是成立的。部分公司會(huì)選擇在商場(chǎng)部署這樣的游戲讓大眾付費(fèi)體驗(yàn)，或者開發(fā)用「意念」控制的無人機(jī)這樣的玩具進(jìn)行銷售。

除了純粹的娛樂性外，這樣的游戲體驗(yàn)實(shí)際上還有真實(shí)的醫(yī)療價(jià)值。

國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口初創(chuàng)公司強(qiáng)腦科技就有類似的產(chǎn)品:針對(duì)注意力缺陷兒童，首先通過測(cè)試來建立他們的基線水平，然后根據(jù)他們的注意力缺陷程度設(shè)定不同的游戲難度，讓他們參與類似的專注力游戲。在游戲中，專注力的表現(xiàn)會(huì)得到游戲的正反饋，這將促使兒童不斷提升自己的專注能力。這實(shí)際上是腦科學(xué)和行為科學(xué)中行之有效的一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練。

另一個(gè)有趣的方向，是把 EEG 與VR進(jìn)行結(jié)合。

與 VR 結(jié)合的潛在好處是，非醫(yī)療的 EEG 設(shè)備因其精度問題，能做出的相互區(qū)別的輸出還是較少，這也是為什么 Perri Karyal 后期需要為她的 EEG 設(shè)備增加眼部追蹤和陀螺儀等設(shè)備的原因。而 VR 設(shè)備本身就自帶這些功能，多模態(tài)的輸入可能使游戲體驗(yàn)更好。

VR 與穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位觸發(fā)的 EEG 結(jié)合的前景尤其有趣。穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位觸發(fā)的 EEG 的一個(gè)弱點(diǎn)在于，在強(qiáng)光環(huán)境下，視覺觸發(fā)的成功率會(huì)降低。而通過與 VR 的結(jié)合，這一限制被大大被弱化。已經(jīng)被 Snap 公司收購(gòu)了的法國(guó)創(chuàng)業(yè)公司 NextMind，在 2020 年就曾提供一款這樣的 VR+EEG 的設(shè)備。在其演示游戲《Mindvasion》中，玩家可以戴上 VR 設(shè)備，直接以視覺瞄準(zhǔn)和殺死敵人。

04

AI，腦機(jī)的新方向？

華興資本 2022 年提出的腦機(jī)接口行業(yè)研究分析報(bào)告中顯示，侵入式腦機(jī)接口，主要用于臨床級(jí)應(yīng)用，具體的臨床適應(yīng)癥更偏向于一些難治性腦部疾病比如癲癇、肢體運(yùn)動(dòng)障礙等。而非侵入式腦機(jī)接口，臨床級(jí)應(yīng)用包括意識(shí)監(jiān)測(cè)、意識(shí)障礙改善、認(rèn)知障礙改善、精神疾病失能改善、兒童多動(dòng)癥改善、聽覺、視覺、觸覺等感覺缺陷的替代。典型的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用包括睡眠監(jiān)測(cè)、抑郁情緒早期監(jiān)測(cè)恢復(fù)、壓力情緒監(jiān)測(cè)等。

「市場(chǎng)剛需屬性決定了腦機(jī)接口現(xiàn)階段多應(yīng)用于腦科學(xué)科研和腦疾病患者康復(fù)上?！股忱念^豹研究院醫(yī)療行業(yè)高級(jí)分析師孫榕表示。

顯然，偏醫(yī)用和健康領(lǐng)域的場(chǎng)景，與游戲這樣的大眾文娛場(chǎng)景不同，對(duì)于硬件的舒適度、個(gè)體化適應(yīng)的時(shí)間和價(jià)格的要求都沒有那么苛刻，也是目前創(chuàng)業(yè)者的最大機(jī)遇所在地。

不過，隨著硬件的發(fā)展，文娛方向一定是腦機(jī)接口的重要場(chǎng)景。上海市人工智能行業(yè)協(xié)會(huì) 2021 年發(fā)布的報(bào)告顯示，未來五年 全球范圍內(nèi)廣義的腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 3300 多億美元，最主要的領(lǐng)域即在醫(yī)療、游戲娛樂和教育科技方向。

強(qiáng)腦科技的相關(guān)負(fù)責(zé)人接受采訪時(shí)表示:「雖然我們目前并沒有向純游戲領(lǐng)域發(fā)展的意圖，但是我相信游戲文娛類作為醫(yī)療康復(fù)之外的第二大腦機(jī)接口的應(yīng)用場(chǎng)景，前景非常廣闊。」

人工智能也可能是產(chǎn)業(yè)的一個(gè)變機(jī)。

2022 年，Meta 曾經(jīng)公布一項(xiàng)名為「大腦信號(hào)讀心術(shù)」的研究成果。研究人員利用語句和腦電波對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集對(duì) AI 進(jìn)行訓(xùn)練，極大地提升了通過腦電圖和腦磁圖(另一種非侵入式腦機(jī)接口技術(shù))推斷實(shí)驗(yàn)對(duì)象語言信號(hào)的能力。

所以理論上，即使 EEG 設(shè)備在硬件上沒有大幅度的突破，將人工智能和 EEG 技術(shù)結(jié)合，從「軟件」上，EEG 設(shè)備的精度也可能大幅度提高。

雖然目前稍顯遙遠(yuǎn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，腦控游戲的突破也可能來自侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)，或者其他非侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)的進(jìn)步，如腦磁圖、功能性核磁共振、功能性近紅外光腦成像、正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像等。

5 月 30 日下午落幕的 2023 年中關(guān)村論壇中，工業(yè)和信息化部總工程師趙志國(guó)透露，工業(yè)和信息化部把腦機(jī)接口作為培育未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，要加強(qiáng)腦機(jī)接口應(yīng)用場(chǎng)景的探索，加速推動(dòng)腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

在政策面向好的情況下，有沒有創(chuàng)業(yè)者能夠找到更好的方向，聰明地繞開或者解決現(xiàn)有腦控游戲的商業(yè)化障礙還未可知，但值得期待。