大数据文摘出品
作者： 狗小白、周素云
Anouk Wipprecht是一位时尚科技设计师，在时装界工作的她，最初因为经济原因， 没有办法使用昂贵的材料和工具， 因此，她将科技、互动式穿戴技术融入时尚设计中。“我并不是很富有， 我必须有创意”她说。
她所设计的衣服可以通过内嵌的设备反应穿戴者的信息， 实时检测例如心率之类的生理迹象，反应顾客的健康状态。最近她设计了一款可以治疗多动症的儿童的脑机设备。这是一个名为“Agent Unicorn” 的头饰，可以检测P300的EGG设备。这是Anouk 最近在iEEE Spectrum 发表的一篇关于Agent Unicorn创作过程的文章。
检测P300以判断多动症
2016年我参加奥地利的Linz里电子未来实验室活动(Ars Electronica Futurelab)时，决定试试是否能将我的设计应用在临床治疗上。最终的产物就是一款头饰，能够帮助患有注意力欠缺多动障碍（ADHD）的孩子以及他们的看护者更好地理解环境特征与症状之间的联系。以辅助多动症儿童的康复治疗。
我在抵达Linz前已经对脑电图(electroencephalography, EEG)设备挺感兴趣了，EEG能够度量脑电活动，和我之前的工作也有很大关系。在Ars Electronica活动中，我在附近的Barmherzige Brüder医院结识了Dominik Laister，他后来给了我非常多有价值的建议。在向他请教后，我决定重点关注被称为P300事件相关的脑电位信号。
P300是临床检测和脑机介面研究的一个重要领域。它就是受到外部刺激后出现几毫秒的一个电压脉冲，被认为与注意力和决策相关。P300常被用于诊断孩子是否患有多动症时，因为较未患多动症的孩子而言，这个信号在患者身上显现需时更长也更弱。
多动症通常用类似于安非他明(Adderall)的兴奋剂来治疗，这些兴奋剂能够在提高注意力的同时减轻过分活跃或易冲动的行为。但是虽然药物能够减轻症状，它没法解释为什么患有多动症的孩子对特定的一些刺激源反应更剧烈，也不能在减少药物依赖性的同时减轻症状。
与医学设备公司合作
我的目标就是制作一个能够给出上述疑问回答所需数据的设备，它能够同时监测孩子脑活动和所处环境。这个设备就是“独角兽探长”，一个带有突出角的头饰。这个角里有一个800万像素的摄像头，在头饰内置的EEG探测到P300活动加强的状态下拍摄录像。头饰上有个形状可自动将电极放置在头骨上的正确位置。
我并不想用现有的那些商用EEG设备来创造“Agent Unicorn”。这些更低价的设备无法更好地获得和处理数据，大部分都只在前额处使用一个电极棒，极难区分脑波导致的脑电活动与肌肉收缩活动。稍好一些的可靠系统又搭建在及其笨重设备上，并且价格飞涨至高达一万美金。
于是我开始与位于Linz附近的G.tec公司的首席执行长Christoph Guger进行合作。G.tec是一家医疗设备公司，是EEG设备和软件的大型制造商，基本只对医院或其它医药厂商进行供货。但Guger对想要在项目中使用神经数据的新型制造商十分感兴趣，而我又对P300信号特别感兴趣，我们最后将传统设备中使用64个电极棒减少为8个，并开发了一款连接电极棒的微型脑电图板(EEG board)，能够在不应用导电凝胶的情况下使用。
头饰里的脑电图板与Raspberry Pi Zero W单板计算机相连，此外“Pi ”也从头饰的摄像头里源源不断地接收视频流。当头饰检测到一个P300信号，“Pi”将信号前3秒和后五秒的视频片段无线传输至笔记本电脑里，从而可回顾究竟什么吸引了穿戴者的注意力。
更受多动症儿童欢迎的穿戴设备
2016年7月，我已经设计了不少有各种各样形状的头饰。与洛杉矶的3D打印专家Igor Knezevic合作后，我们对角的形状和颜色进行了更深的尝试研究，之后将“Agent Unicorn”在真人身上试穿。我们很快发现，更有趣古怪的角的造型能更吸引孩子们戴上它。
“Agent Unicorn”的一个优势在于，它有机会收集贴近孩子们日常生活中的心理状态的数据，因为相对比医疗机构能够给孩子提供的环境，头饰能够用于更多自然环境里。孩子们能够在游戏室或教室里自行拿起并戴上这个设备，而不是由一个医生在诊所里给他们“绑在”一个64个电极棒的设备上去度量他们的脑活动。
“Agent Unicorn”头饰里还配有LED灯，在P300信号出现时闪光。能标注孩子注意力异常的时刻，也能使治疗师的工作变得容易些，因为这能为非药物治疗措施指明方向。
临床研究正在确认“Agent Unicorn”对治疗患有多动症的孩子的价值，G.tec为科学家、制造商和艺术家们发布了“ Unicorn EEG”的1100美元版本。这个版本的角里没有摄像头，并使用了柔软的无边便帽来支撑和放置电极棒。使用一系列不同编程语言能够对蓝牙连接传输的数据进行实时分析。
我的目标就是建立一个学习体系，帮助更多的穿戴者建立更多的自我认知，来识别潜意识里的脑活动。任何戴上它的人都能够度量其活动并从中得出结论。例如，我们对不同颜色的反应如何？看到一块巧克力会不会兴奋？我们听见自己名字的大脑反应是什么样的？
目前这款设备可以免费试用，但你需要加入BR41N.io hackathons俱乐部。
俱乐部链接：https://www.br41n.io/
原文链接：https://spectrum.ieee.org/geek-life/hands-on/i-built-a-brain-computer-interface-for-tackling-adhd-in-children
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