正在测试用于治疗多动症的新大脑绘画方法

想象一下专注于一件事，以至于你可以控制它的运动。现在，想象一下在脑海中选择颜色和形状来创造一幅抽象的图像——一幅大脑画。USF 计算机科学家 Marvin Andujar 正在利用注意力和艺术的力量来开发一种新的脑机接口 (BCI) 原型，并帮助研究参与者以前所未有的方式使用他们的大脑。目标是通过直接利用他们的大脑活动，为患有注意力缺陷/多动障碍 (ADHD) 的人引入一种新的治疗选择。

“这种类型的脑机交互更像是一种大脑锻炼，可以提高你的注意力，”安杜哈尔说。“我们正试图了解如何随着时间的推移缩小关注范围。”

与安杜哈尔之前的脑控无人机工作类似，参与者需要全神贯注。要向前飞，用户必须专注于特定的运动，例如走路。ADHD 社区的人在了解了大脑控制的无人机项目如何利用注意力跨度并要求他们可以在家中使用的设备后找到了 Andujar。

“这就是为什么我们开始致力于将大脑绘画变成一种工具，让患有多动症的人可以在做一些创造性的事情时训练他们的注意力，”安杜哈尔说。

Andujar 刚刚结束了一项为期两年的试点研究。他和他的学生从参与者那里收集了数据，这些参与者主要是患有 ADHD的大学生，他们需要额外的帮助来集中注意力并通过考试。最常见的治疗方法是 Adderall——一种已知会扰乱饮食和睡眠模式的药物。

“在技术领域，电话和社交媒体很容易让人分心，”安杜哈尔说。“BCI 的概念类似于冥想练习，因为需要头脑集中注意力。”

进步的衡量标准是一个人可以在不让他们的思绪徘徊的情况下保持注意力多长时间。通过大脑绘画，用户佩戴 BCI 并专注于屏幕选项并与闪烁控件交互以在空白画布上绘画。

BCI 是读取脑电信号以促进与外部物体(例如假肢或无人机)交互的通路设备。使用 Andujar 的 BCI 大脑绘画方法，参与者佩戴一个带有传感器的设备，并通过一次专注于一个来从有限的颜色、形状或控件中进行选择。闪烁的灯让用户知道他们的选择何时被识别。这种反馈会在顶叶(负责感觉感知和整合的大脑部分)中引起刺激尖峰，并被传感器检测到。这些尖峰然后通过算法分类并作为用户配置文件保存在项目硬盘驱动器上。

“每个人的大脑活动都是独一无二的，因此每个参与者都必须训练系统来检测他们的决策。做得越多，准确性和速度就会提高，”安杜哈尔说。

大脑绘画是一种首先用于帮助 ALS 患者创作艺术的 BCI 方法。Andujar 修改了这种方法以实现两个版本——2D 和虚拟现实(VR) 版本。在 VR 体验中，参与者可以在绘画的同时完全沉浸在环境中。希望这项工作也能帮助那些在心理健康方面苦苦挣扎的人。

“艺术已经证明可以引发积极的情绪，所以在 VR 版本中，我们想问的是，当你沉浸在自己的画作中时，注意力和情绪会如何提高?” 安杜哈尔说。

Andujar 对他的大脑绘画项目有更大的计划，其中包括策划一个 VR 艺术展览以扩大他的观众，并使用由大脑绘画艺术家创建的保存图像开发基于大脑的不可替代令牌 (NFT) 的第一阶段。