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一位戰鬥機飛行員在完成漫長的任務後返回基地，感到精疲力盡。控制面板上的警告燈閃爍。她注意到了嗎？如果注意到了，她是否足夠專注來解決問題？
得益於當前腦電圖 (EEG) 腦電波檢測技術的進步，軍事指揮官可能不必再猜測這些問題的答案。他們可能很快就能透過頭盔感測器監測她的精神狀態，尋找她是否專注于飛行並對警告燈做出反應的跡象。
加州大學聖地亞哥分校斯沃茨計算神經科學中心 (SCCN) 主任 Scott Makeig 說，這成為可能歸功於腦電圖技術的兩項關鍵進步：無線化和移動化。腦電圖過去需要使用者靜止不動地坐著，身上壓著沉重的電線。運動會干擾訊號，即使是眉毛的抽動也可能擾亂腦電波。
現代技術減輕了負重，並將感測器和收集資料的計算機無線連線起來。此外，Makeig 和其他人 開發了更好的演算法——特別是獨立成分分析 (independent component analysis)。透過讀取來自多個電極的訊號，他們可以推斷出特定脈衝起源於顱骨內的哪個位置。這類似於在擁擠的房間裡傾聽單個說話者的聲音。透過這樣做，他們還能夠濾除運動——不僅僅是眉毛的抽動，還有行走、說話或駕駛飛機所需的肌肉屈伸。
腦電圖最廣為人知的一面可能是兩款《星球大戰》啟發的玩具，美泰的意念力 (Mindflex) 和 米爾頓叔叔的原力訓練器 (Force Trainer)。它們於 2009 年推出，讓想成為絕地武士的人在佩戴腦電圖頭戴裝置時練習意念力。但是，這些玩具只是“冰山一角”，Makeig 說，他的工作包括精神集中監測。“你是否按下了紅色按鈕，然後對自己說‘哎呀！’？在許多情況下——包括軍事領域——系統意識到這一點將非常有用。”
這種“精神狀態指示器”只是 Makeig 在 SCCN 執行的眾多專案之一，SCCN 是加州大學聖地亞哥分校神經計算研究所 (INC) 的一部分。他還將移動腦電圖與動作捕捉技術相結合，讓志願者穿上腦電圖帽和 LED 點綴的氨綸套裝，以便他可以用改裝的地下室教室裡的攝像頭跟蹤他們的動作。像 Makeig 這樣的研究人員首次可以檢查導致運動的想法，包括健康人和患有自閉症等疾病的參與者。Makeig 將該系統稱為移動腦/身體成像 (Mobile Brain/Body Imaging)，或 MoBI。他說，它使他能夠以“與思維本身的速度”研究動作。
腦電圖並不直接讀取思想。相反，它拾取神經產生的電場，神經透過電進行通訊。《星球大戰》遊戲到 Makeig 的 MoBI 中使用的 256 個腦電圖感測器，就像麥克風一樣，聆聽那些微伏級的神經訊號，聖何塞 NeuroSky 腦機介面技術公司 (Brain–Computer Interface Technology) 的傳播主管 Tansy Brook 說，該公司是《星球大戰》玩具和 許多其他研究、教育和娛樂產品 中晶片的製造商。
在一個專案中，Makeig 正在與神經科學家 Marissa Westerfield 和 Jeanne Townsend* 合作，他們是加州大學聖地亞哥分校的研究人員，研究自閉症青少年 (teenagers with autism) 的運動行為。他們讓青少年佩戴腦電圖感測器和 LED，進入 Makeig 的特殊教室。然後，他們在牆壁上投影一艘宇宙飛船。孩子們必須追逐從一個點飛向另一個點的宇宙飛船。雖然結果尚未公佈，但 Westerfield 懷疑，與非自閉症人士相比，自閉症人士將需要更長的時間來處理宇宙飛船的去向並調整他們的動作以朝向它。“如果我們對潛在的缺陷有更好的瞭解……那麼我們可能會設計更好的干預措施，”例如針對自閉症患者的運動問題的定向物理治療，Westerfield 說。
自 1926 年以來，神經科學家和心理學家一直在使用腦電圖來竊聽腦電波，醫生使用它來研究睡眠模式和觀察癲癇發作。紐約市阿爾伯特·愛因斯坦醫學院 (Albert Einstein College of Medicine) 的神經科學家 John Foxe 說，在那段時間裡，受試者必須坐在一個電磁遮蔽室裡，“像一個大冰箱”。他稱 Makeig 的 MoBI 為“技術奇蹟”，它將使科學家“在更真實的 setting 中觀察大腦及其工作方式”。
無線腦電圖已經對遊戲產生了影響。總部位於舊金山的 Emotiv 自 2009 年以來一直在銷售其 EPOC 腦電圖頭戴裝置，該裝置使用電訊號來確定玩家的情緒狀態——興奮、沮喪和無聊都會產生不同的模式。Emotiv 位於澳大利亞悉尼的研究部門執行長 Geoff Mackellar 說，使用 Emotiv 技術的遊戲玩家還可以建立精神“咒語”來舉起或推動虛擬物體。Mackellar 補充說，EPOC 也經常用於研究實驗室，並且未來可能具有醫療應用。
Makeig 說，無線腦電圖技術提供的訊號與有線版本一樣清晰，而且他的裝置重約 3.5 公斤，是“可搬運的”。（Emotiv 和 NeuroSky 的頭戴裝置使用的電極較少，因此更輕。）“當然，我們不是從芭蕾舞演員跳 《春之祭》(The Rite of Spring) 開始的，”他承認，但該團隊已在跑步機上的慢跑者身上取得了成功。他們仍然希望克服的一個挑戰是去除每個電極下方的粘性導電凝膠。當然，這是可以做到的——Emotiv 的電極僅使用鹽水，而 NeuroSky 的電極是乾的。
SCCN 副主任 Tzyy-Ping Jung 預測，該小組將在幾年內製造出一個乾式 64 電極系統。他和 Makeig 設想，該頭戴裝置將 幫助癱瘓人士與世界互動，警告偏頭痛患者即將到來的頭痛，並調整計算機化學習以適應學生的個人節奏，以及其他潛在應用。
Emotiv 的 Mackellar 說：“當然，這是每個人都可以在家擁有的東西。”
*更正（1/27/12）：此句子在釋出後進行了編輯。它最初將 Jeanne Townsend 稱為 Jean Thompson。