基于生物物理信號(hào)的搜集時(shí)間和空間模式的大腦計(jì)算機(jī)接口（bci）系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于生物物理信號(hào)的搜集時(shí)間和空間模式的大腦計(jì)算機(jī)接 口（BCI)系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001] 環(huán)境的通信和控制對(duì)于日常生活是重要的。特別地，殘疾人竭盡全力來通信。大 腦計(jì)算機(jī)接口（BCI)在大腦與計(jì)算機(jī)或電子設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)直接通信。BCI還可以在其中現(xiàn) 有通信方法展現(xiàn)缺點(diǎn)的應(yīng)用中應(yīng)用，例如，在有噪工業(yè)應(yīng)用、秘密行動(dòng)和移動(dòng)受到約束的軍 事環(huán)境中，等。在消費(fèi)者市場中，BCI可提供作為游戲或娛樂接口的優(yōu)勢或可加速現(xiàn)有計(jì)算 機(jī)-用戶交互或?qū)崿F(xiàn)全新的計(jì)算機(jī)-用戶交互。
[0002] 不管功能如何，大腦的每個(gè)部位由叫作神經(jīng)元的神經(jīng)細(xì)胞組成。整體來看，大腦是 密集網(wǎng)絡(luò)，其包括大約一千億個(gè)神經(jīng)元。這些神經(jīng)元中的每個(gè)與數(shù)千個(gè)個(gè)其他神經(jīng)元通信 以便調(diào)節(jié)物理過程并且產(chǎn)生思維。神經(jīng)元通過物理連接向其他神經(jīng)元發(fā)送電信號(hào)或通過交 換叫作神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)來通信。當(dāng)它們通信時(shí)，神經(jīng)元消耗氧和葡萄糖，其通過到大腦 活躍區(qū)的增加血流量來補(bǔ)充。
[0003] 大腦監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展允許在大腦處理信息或?qū)Ω鞣N刺激作出響應(yīng)時(shí)觀察電、化 學(xué)、流體、磁等變化。對(duì)可以對(duì)很多種用戶和應(yīng)用提供新的通信和控制選項(xiàng)的大腦計(jì)算機(jī)接 口（BCI)系統(tǒng)的研究在繼續(xù)。通過大腦活動(dòng)監(jiān)測，可搜集特有的精神輪廓的數(shù)據(jù)庫。
[0004] 設(shè)備和數(shù)據(jù)安全威脅是普遍存在的并且對(duì)高度準(zhǔn)確和精確的驗(yàn)證系統(tǒng)和方法分 配非常高的值。盡管在驗(yàn)證系統(tǒng)中采用若干形式的生物學(xué)上截然不同的簽名（Signature) 或生物計(jì)量(指紋、視網(wǎng)膜模式、語音特性，等)，很少有開發(fā)涉及大腦中的獨(dú)特性作為驗(yàn)證 技術(shù)。
[0005] -些BCI系統(tǒng)依靠腦電描記（EEG)，其的特征在于相對(duì)高的時(shí)間分辨率，而且還在 于非常低的空間分辨率。BCI系統(tǒng)的進(jìn)一步研究在進(jìn)行中，從而解決涉及它們的可靠使用的 許多問題和挑戰(zhàn)。
【附圖說明】
[0006] 圖1圖示根據(jù)實(shí)施例用于通過大腦活動(dòng)相似性的相關(guān)來提供精神和社會(huì)匹配的 系統(tǒng)； 圖2圖示根據(jù)實(shí)施例將大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)與已知信息和預(yù)先記錄的簽名比較來識(shí) 別個(gè)體獨(dú)特性并且對(duì)其分配獨(dú)特性概率的系統(tǒng)； 圖3圖示根據(jù)實(shí)施例用于搜集BCI輸入的消費(fèi)級(jí)可穿戴系統(tǒng)； 圖4a-c圖示根據(jù)實(shí)施例的神經(jīng)成像設(shè)備的部件； 圖5是根據(jù)實(shí)施例用于提供計(jì)算體驗(yàn)的控制的方法的流程圖； 圖6a-b圖示根據(jù)實(shí)施例的視覺搜索； 圖7圖示根據(jù)實(shí)施例用于提供心靈感應(yīng)搜索的BCI系統(tǒng)； 圖8圖示根據(jù)實(shí)施例使用BCI系統(tǒng)的無線心靈感應(yīng)通信； 圖9是根據(jù)實(shí)施例用于進(jìn)行心靈感應(yīng)上下文搜索的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)； 圖10是根據(jù)實(shí)施例用于使用BCI系統(tǒng)提供心靈感應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的流程圖； 圖I la-d示出根據(jù)實(shí)施例的AR呈現(xiàn)和控制的示例； 圖12圖示根據(jù)實(shí)施例可提供心靈感應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)； 圖13圖示根據(jù)實(shí)施例用于代表由BCI系統(tǒng)提供的精神桌面空間的視覺空間的皮層代 表區(qū)； 圖14是根據(jù)實(shí)施例的視系統(tǒng)的圖； 圖15示出根據(jù)實(shí)施例的視覺空間的生理隔離段； 圖16是示出根據(jù)實(shí)施例如由BCI系統(tǒng)利用的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和初級(jí)感覺皮質(zhì)的人類皮 質(zhì)的模型； 圖17是演示在人類皮質(zhì)的中央前回上的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的局部解剖地組織的關(guān)系的模 型； 圖18圖示根據(jù)實(shí)施例用于對(duì)應(yīng)用分配BCI測量和其他模態(tài)的用戶界面； 圖19示出根據(jù)實(shí)施例接受BCI輸入和其他模態(tài)輸入的BCI系統(tǒng)； 圖20圖示根據(jù)實(shí)施例用于確定用戶意圖的方法的流程圖； 圖21是根據(jù)實(shí)施例用于分配BCI輸入來控制應(yīng)用的方法的流程圖； 圖22是根據(jù)實(shí)施例用于由BCI系統(tǒng)調(diào)整上下文因素的方法的流程圖；以及 圖23圖示用于基于生物物理信號(hào)的搜集時(shí)間和空間模式來提供大腦計(jì)算機(jī)接口 (BCI)系統(tǒng)的示例機(jī)器的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 根據(jù)本文描述的實(shí)施例，例如回轉(zhuǎn)、皮層厚度、頭皮厚度等大腦/顱骨解剖特性可 用于識(shí)別/驗(yàn)證目的。測量的刺激/響應(yīng)大腦特性(例如，解剖和生理的）可轉(zhuǎn)化成特定模 式來對(duì)大腦歸類以用于識(shí)別和/或驗(yàn)證目的。人可響應(yīng)于刺激根據(jù)大腦活動(dòng)中的相似性而 相關(guān)。關(guān)于其他大腦簽名的信息(例如，解剖和生理的）和與相似大腦的比較可用于預(yù)測對(duì) 新刺激的大腦響應(yīng)以及用于識(shí)別和/或驗(yàn)證目的。大腦識(shí)別和/或驗(yàn)證技術(shù)結(jié)合其他識(shí)別 和/或驗(yàn)證技術(shù)(例如，密碼、其他生物計(jì)量參數(shù)）可用于提高身份/驗(yàn)證靈敏度和特異性。
[0008] 感測大腦或神經(jīng)元活動(dòng)信號(hào)的較新技術(shù)發(fā)展對(duì)創(chuàng)建更尖端BCI使用和系統(tǒng)提供 機(jī)會(huì)?；谏镂锢硇盘?hào)的搜集時(shí)間和空間模式，測量并且識(shí)別人的精神狀態(tài)或精神表征， 這現(xiàn)在是可能的。例如，生物物理信號(hào)的時(shí)間和空間模式可通過但不限于電、流體、化學(xué)、磁 傳感器而獲得。
[0009] 搜集電信號(hào)的設(shè)備的示例包括腦電描記（EEG)。EEG使用直接放置在頭皮上的電 極來測量由大腦中的活動(dòng)產(chǎn)生的弱（5-100μν)電勢。測量并且感測流體信號(hào)的設(shè)備包括 多普勒超聲和測量化學(xué)信號(hào)的設(shè)備，其包括功能近紅外光譜（fNIRS)。多普勒超聲測量對(duì)大 腦供應(yīng)的動(dòng)脈網(wǎng)絡(luò)的腦血流速度（CBFV)。認(rèn)知活動(dòng)在這些動(dòng)脈內(nèi)產(chǎn)生可使用多普勒超聲檢 測的CBFV增加。fNIRS技術(shù)通過將近紅外光從頭皮表面投射到大腦內(nèi)并且在光折射并且反 射回到表面時(shí)在各種波長測量光學(xué)變化而起作用。fNIRS有效地測量腦血流動(dòng)力學(xué)并且檢 測局部化血容量和氧合變化。因?yàn)榕c大腦活動(dòng)關(guān)聯(lián)的組織氧合的變化將近紅外光子的吸收 和散射調(diào)制為變化的量，fNIRS可用于建立大腦活動(dòng)的功能圖。測量磁信號(hào)的設(shè)備包括腦 磁圖描記（MEG)。MEG測量由大腦的電活動(dòng)產(chǎn)生的磁場。MEG實(shí)現(xiàn)更深層成像并且因?yàn)轱B骨 對(duì)磁波是大致透明的而比EEG更靈敏。
[0010] 通過使用生物物理傳感器設(shè)備(如上文描述的以及其他)，生物物理信號(hào)的時(shí)間和 空間模式可用于測量并且識(shí)別人的精神狀態(tài)或精神表征來揭露信息，例如認(rèn)知工作負(fù)荷、 注意/分心、心情、社會(huì)動(dòng)力學(xué)、記憶和其他。這些數(shù)據(jù)的使用對(duì)人機(jī)交互的機(jī)會(huì)開啟新的 前沿。
[0011] 商業(yè)、政治制度和社會(huì)對(duì)找到志趣相投的人以用于包括營銷、消息傳遞和社會(huì)聯(lián) 網(wǎng)的目的給予高度重視。可幫助識(shí)別志趣相投(或相反地，非志趣相投）的人的系統(tǒng)和技術(shù) 將因此被給予高度重視。關(guān)于大腦如何對(duì)相似刺激作出響應(yīng)的信息可用于弄清不同人或人 群之間的"精神相似性"并且對(duì)其評(píng)分。這可結(jié)合精神、個(gè)性或社會(huì)特質(zhì)的其他測量使用來 使匹配評(píng)價(jià)更成熟。
[0012] 通過用大腦監(jiān)測設(shè)備測試人并且然后使他們通過一系列想象或發(fā)人深省的體驗(yàn) (通過任何想象的感覺通道、視覺、聽覺、觸覺等)，所得的空間和時(shí)間大腦活動(dòng)模式可被捕 捉并且表征。不同人的大腦活動(dòng)作出相似響應(yīng)的程度將提供精神相似性的測量。相反，人 的大腦活動(dòng)對(duì)相同刺激作出不同響應(yīng)的程度將提供精神差異性的測量。對(duì)刺激集的響應(yīng)的 集合可用于建立特有的精神輪廓并且起到服務(wù)于建立精神偏好的模型的作用，其將等同于 例如Meyers-Briggs?或五因素模型（FFM)等用于表征個(gè)性特質(zhì)的概念。
[0013] 人的政治、精神或社會(huì)適應(yīng)性(或不適應(yīng)性）可使用生物物理信號(hào)的時(shí)間和空間模 式以及刺激響應(yīng)數(shù)據(jù)、基于精神響應(yīng)的某些相似性或相關(guān)性有助于更好配對(duì)這一理論來預(yù) 測。與其他的該比較可以通過要用作約會(huì)服務(wù)(例如，Match, com?)的部分的基于web的系 統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施而發(fā)生。
[0014] 可證明該想法有用的特定示例包括比較精神輪廓與工作滿意度信息來幫助識(shí)別 并且預(yù)測潛在職業(yè)匹配(或不匹配)，其中關(guān)系滿意度幫助識(shí)別并且預(yù)測潛在社會(huì)適應(yīng)性 (或不適應(yīng)性)，政治傾向幫助識(shí)別并且預(yù)測政黨結(jié)盟(或不結(jié)盟)，產(chǎn)品使用、滿意度或興趣 幫助識(shí)別營銷策略，等。
[0015] 圖1圖示根據(jù)實(shí)施例用于通過大腦活動(dòng)相似性的相關(guān)來提供精神和社會(huì)匹配的 系統(tǒng)100。該系統(tǒng)收集空間和半球信息來限定到BCI系統(tǒng)的輸入。提供刺激110的庫來激 起受檢者112、114中的大腦活動(dòng)。刺激110的庫包括涉及設(shè)計(jì)成調(diào)動(dòng)大腦的各種媒體(例 如，圖片、電影、音軌、書面或口頭疑問或問題）中的任一個(gè)的刺激集。刺激選項(xiàng)是很多的并 且想象特定刺激110灶的庫，其的范圍可以在從一般(例如，設(shè)計(jì)成測試情緒敏感性)到非常 特定(例如，家庭和撫養(yǎng)子女取向）。在向受檢者112、114呈現(xiàn)刺激時(shí)，由數(shù)據(jù)收集和記錄系 統(tǒng)120、122記錄大腦活動(dòng)。測量所得的大腦激活模式的神經(jīng)成像設(shè)備可包括EEG、fNIRS、 MEG、MRI (磁共振成像)、超聲，等。然而，實(shí)施例不意在局限于本文專門提到的測量系統(tǒng)。
[0016] 記錄的大腦活動(dòng)然后使用模式識(shí)別和分類系統(tǒng)130來處理。模式識(shí)別系統(tǒng)130處 理記錄的大腦活動(dòng)來表征大腦激活模式并且對(duì)其分類。從可應(yīng)用的模式識(shí)別領(lǐng)域存在許多 技術(shù)和算法，其包括分類、聚類、回歸、范疇序列標(biāo)記、實(shí)值序列標(biāo)記、解析、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、馬 爾可夫隨機(jī)場、集成學(xué)習(xí)等。用于獲得或分析大腦活動(dòng)的另外的方法：修正的朗伯-比爾定 律、事件相關(guān)組成、多體素模式分析、光譜分析、對(duì)于fNIRS的MVPA (多體素模式分析）的使 用，等。簡單的大腦EEG信號(hào)表征可用于識(shí)別目的?？蓪?shí)現(xiàn)通用模式識(shí)別技術(shù)和算法。模 式和分類結(jié)果132在精神輪廓模型化系統(tǒng)140處與來自數(shù)據(jù)庫150的個(gè)人數(shù)據(jù)和其他特質(zhì) 結(jié)合來開發(fā)受檢者112、114的精神輪廓模型。精神輪廓模型化系統(tǒng)140從而創(chuàng)建這樣的模 型，其使大腦模式識(shí)別結(jié)果與其他個(gè)人數(shù)據(jù)和特質(zhì)（例如性別、年齡、地理位點(diǎn)、遺傳信息， 等）結(jié)合，以根據(jù)特定刺激構(gòu)建精神輪廓。
[0017] 來自數(shù)據(jù)庫150的個(gè)人數(shù)據(jù)和其他特質(zhì)可通過調(diào)查問卷、觀察等獲得，并且在個(gè) 性特質(zhì)數(shù)據(jù)庫中維持。精神輪廓模型化系統(tǒng)140通過將受檢者的精神輪廓與其他精神輪廓 的數(shù)據(jù)庫比較來產(chǎn)生受檢者的精神輪廓匹配。精神輪廓分析系統(tǒng)160使受檢者之間的概率 相關(guān)。精神輪廓分析系統(tǒng)160計(jì)算對(duì)于廣泛話題中的任一個(gè)的精神匹配的統(tǒng)計(jì)信息和概 率，例如社會(huì)、問題解決、音樂體裁傾向、財(cái)務(wù)取向等。給出已知條件，通用統(tǒng)計(jì)技術(shù)可用于 將模式識(shí)別轉(zhuǎn)化成概率關(guān)系。
[0018] 因此，系統(tǒng)100響應(yīng)于刺激110將記錄的大腦活動(dòng)模式轉(zhuǎn)化成對(duì)于該刺激的特有 精神輪廓。刺激110的庫被轉(zhuǎn)化成對(duì)于每個(gè)個(gè)體的精神輪廓的庫。精神輪廓還包括來自數(shù) 據(jù)庫150的個(gè)人數(shù)據(jù)和特質(zhì)的整合。精神輪廓分析系統(tǒng)160基于兩個(gè)人之間對(duì)于刺激或刺 激集的模式匹配的相似性或差異性的程度來得到精神輪廓的相似性或差異性。該結(jié)果(精 神輪廓匹配結(jié)果170)代表"精神匹配"的概率得分值。
[0019] BCI系統(tǒng)還可用于使用大腦簽名來提供用戶識(shí)別和驗(yàn)證。每個(gè)人具有唯一大腦解 剖模型和生理特性，其根據(jù)他們的遺傳、環(huán)境和情境影響（可以利用它們以用于識(shí)別和驗(yàn)證 目的）而變化。
[0020] 圖2圖示根據(jù)實(shí)施例將大腦解剖和活動(dòng)與已知信息和預(yù)先記錄的簽名比較來識(shí) 別個(gè)體獨(dú)特性并且對(duì)其分配獨(dú)特性概率的系統(tǒng)200。因此，大腦解剖模型和生理獨(dú)特性可用 于安全和/或驗(yàn)證目的。在圖2中，示出基于對(duì)活動(dòng)的大腦響應(yīng)的校準(zhǔn)過程202和驗(yàn)證過 程204。在校準(zhǔn)過程202中，向第一受檢者212提供刺激210。該刺激210可包括呈現(xiàn)給用 戶、將激起某些特有大腦活動(dòng)響應(yīng)的圖像、陳述或問題。受檢者的響應(yīng)由數(shù)據(jù)收集和記錄系 統(tǒng)220測量。數(shù)據(jù)收集和記錄系統(tǒng)220還測量與大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)關(guān)聯(lián)的活動(dòng)。測量所 得的大腦激活模式的神經(jīng)成像設(shè)備可包括EEG、fNIRS、MEG、MRI、超聲，等。
[0021] 與大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)提供給模式識(shí)別設(shè)備230,其分析與大腦解剖 結(jié)構(gòu)和活動(dòng)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來識(shí)別模式。識(shí)別大腦的解剖特性，例如回轉(zhuǎn)、皮層厚度等。從可應(yīng) 用的模式識(shí)別領(lǐng)域再次存在許多技術(shù)和算法，其包括分類、聚類、回歸、范疇序列標(biāo)記、實(shí)值 序列標(biāo)記、解析、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、馬爾可夫隨機(jī)場、集成學(xué)習(xí)等。用于獲得或分析大腦活動(dòng)的另 外的方法：修正的朗伯-比爾定律、事件相關(guān)組成、多體素模式分析、光譜分析、對(duì)于fNIRS 的MVPA (多體素模式分析）的使用，等。簡單的大腦EEG信號(hào)表征可用于識(shí)別目的?？蓪?shí) 現(xiàn)通用模式識(shí)別技術(shù)和算法。
[0022] 大腦測量存儲(chǔ)在記憶輪廓存儲(chǔ)器系統(tǒng)240中。數(shù)據(jù)庫250維持人群的大腦解剖結(jié) 構(gòu)和活動(dòng)簽名的集合。在驗(yàn)證過程204期間，向第二受檢者272提供刺激270。該第二受檢 者272可以是第一受檢者212或使數(shù)據(jù)維持在數(shù)據(jù)庫250中的另一個(gè)受檢者。受檢者的響 應(yīng)由數(shù)據(jù)收集和記錄系統(tǒng)274測量。響應(yīng)可包括與大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。大腦 解剖結(jié)構(gòu)可再次使用例如超聲和/或EEG、fNIRS、MEG、MRI等技術(shù)獲得。與大腦解剖結(jié)構(gòu) 和活動(dòng)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)提供給模式識(shí)別設(shè)備276,其分析與大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)關(guān)聯(lián)的來識(shí)別 模式。再次識(shí)別大腦的解剖特性，例如回轉(zhuǎn)、皮層厚度等。
[0023] 分析設(shè)備260接收來自模式識(shí)別設(shè)備的結(jié)果、之前處理的大腦測量和與來自數(shù)據(jù) 庫(其維持人群的大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)簽名的集合)的與受檢者關(guān)聯(lián)的預(yù)測數(shù)據(jù)。分析設(shè)備 260確定被驗(yàn)證的受檢者是否與受檢者之前處理的大腦測量和預(yù)測數(shù)據(jù)相關(guān)。大腦解剖結(jié) 構(gòu)和活動(dòng)模式從而與在校準(zhǔn)會(huì)話期間收集的已知或預(yù)測簽名、之前的簽名集合或來自'相 似'大腦簽名庫的預(yù)測先驗(yàn)比較。分析設(shè)備260對(duì)驗(yàn)證分配真實(shí)性置信度。對(duì)驗(yàn)證的真實(shí) 性置信度可基于在給定已知條件情況下下將模式識(shí)別轉(zhuǎn)化成概率關(guān)系的統(tǒng)計(jì)技術(shù)。
[0024] 如果分析設(shè)備260確定來自受檢者272的響應(yīng)不可接受，可拒絕受檢者。然而，如 果被驗(yàn)證的受檢者272的大腦測量與受檢者之前的處理大腦測量和預(yù)測數(shù)據(jù)相關(guān)，可接受 受檢者。這些大腦簽名識(shí)別技術(shù)可結(jié)合其他不確定驗(yàn)證方法(例如，手寫識(shí)別)使用，來提高 驗(yàn)證方法的靈敏度和特異性。
[0025] 因此，系統(tǒng)可用于將大腦解剖結(jié)構(gòu)和活動(dòng)與已知信息和預(yù)先記錄的簽名比較來識(shí) 別獨(dú)特性并且分配獨(dú)特性概率。備選地，系統(tǒng)可使用潛在更有鑒別能力且安全的方法，其可 涉及一系列記憶思維(例如，兒童、汽車、瀑布)、肌肉激活模式(例如，跳躍、發(fā)網(wǎng)球、在鋼琴 上演奏歌曲）或用戶將在精神上閃過激起特有大腦活動(dòng)的想象活動(dòng)(例如，寵愛貓、對(duì)方程 13 X 14求解、吃香蕉)。
[0026] 在另一個(gè)實(shí)施例中，BCI系統(tǒng)可用于允許用戶控制處理設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)、膝上型 電腦、移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、智能電視、遠(yuǎn)程控制、微波等。BCI系統(tǒng)可用于通過使精神狀況 與媒體和搜索服務(wù)關(guān)聯(lián)來指示設(shè)備實(shí)施活動(dòng)。當(dāng)前BCI系統(tǒng)依靠 EEG，其的特征在于相對(duì)高 的時(shí)間分辨率而且也在于相對(duì)低的空間分辨率。低空間分辨率極限不與已經(jīng)示出為對(duì)于提 取高級(jí)信息有用的某些分析技術(shù)兼容。盡管現(xiàn)今基于現(xiàn)有技術(shù)創(chuàng)建的產(chǎn)品對(duì)于精密應(yīng)用不 夠好，技術(shù)已經(jīng)可用于提供娛樂級(jí)實(shí)現(xiàn)。
[0027] 圖3圖示根據(jù)實(shí)施例用于搜集BCI輸入的可穿戴系統(tǒng)300的示例。可穿戴大腦系 統(tǒng)300可利用EEG傳感器310,其用頭帶312保持靠著前額的位置。備選地或除EEG傳感器 310外，可穿戴系統(tǒng)300可包括若干電極316,其可附連到用戶的頭部來檢測EEG信號(hào)。可 穿戴大腦成像設(shè)備300可允許用戶通過測量大腦中的電活動(dòng)而粗略控制一個(gè)因素，例如小 風(fēng)扇輸出的氣壓水平。EEG的性質(zhì)限制對(duì)頭皮分布的總統(tǒng)計(jì)估計(jì)的空間分辨率，其典型地導(dǎo) 致BCI-EEG設(shè)備利用光譜分析來分析并且梳理EEG信號(hào)內(nèi)包含的唯一頻帶。
[0028] 圖4a_c圖示根據(jù)實(shí)施例的神經(jīng)成像設(shè)備400的部件。對(duì)于更復(fù)雜的BCI輸入，傳 感器遠(yuǎn)離EEG移到神經(jīng)成像方法，其提供與MRI或PET掃描相似的更高空間分辨率。光學(xué) 大腦成像或甚至光學(xué)和EEG的組合提供具有空間和時(shí)間分辨率的系統(tǒng)，用于區(qū)分?jǐn)?shù)百或甚 至數(shù)千個(gè)唯一激活模式。在圖4a中，對(duì)受檢者提供帽子或頭盔410,其包括多個(gè)傳感器和 源412。這些傳感器和源412提供給處理設(shè)備420,其可耦合于受檢者。圖4b示出在神經(jīng) 成像設(shè)備400中使用的檢測器430和源432。傳感器432可包括EEG。還可使用近紅外光 譜（NIRS)檢測器430。圖4c圖示控制模塊440。
[0029] 使用BCI系統(tǒng)來提供控制計(jì)算體驗(yàn)的一個(gè)實(shí)施例涉及心靈感應(yīng)搜索。在用戶暴露 于各種媒體(例如，音樂或圖像）時(shí)通過監(jiān)測BCI模式，BCI系統(tǒng)可創(chuàng)建關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫。隨后， 當(dāng)用戶處于搜索模式時(shí)，精神意象可重新創(chuàng)建那些大腦活動(dòng)模式來幫助使搜索更高效。提 供控制計(jì)算體驗(yàn)的另一個(gè)實(shí)施例涉及心靈感應(yīng)通信。在監(jiān)測大腦活動(dòng)模式時(shí)，通過在相同 媒體集上訓(xùn)練兩個(gè)或以上用戶，系統(tǒng)可以創(chuàng)建用戶可以用來彼此通信的共同精神詞匯。提 供控制計(jì)算體驗(yàn)的另一個(gè)實(shí)施例涉及心靈感應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。用戶可訓(xùn)練與3D模型和/或那 些模型