手机网站
手机网站
智能头带走进校园。这张照片来自不久前的《新京报》
。一些关于智能发带的消息让各地的网民都哭了:黑镜世界来了。这些无情的技术人员能不让孩子们通过吗？这些看起来有点像“黑色技术”的头带是什么技术？你能监控你的注意力吗？我们真的会把我们的心送给班主任吗？我们是否妖魔化了一项有前途的技术并冤枉了相关研究人员？让我们逐一分解这些问题。像
这样简单的头带能收集大脑信号吗？
头带是一种测量脑电波的传感器。它基本上与附着在电线上的电极贴片、mi带和苹果手表相同，当我们去医院测量心电图时，它们可以测量心电图。大多数市售的脑-机接口传感器在头箍或头环形状上是相似的。虽然只有几个电极的全脑传感器和用于研究的20-40个电极在外观上有很大的不同，但它仍然是一个真正的大脑信号采集系统。
实验中使用的脑信号传感器是一个“湿电极”，它需要在头皮和电极之间注入一种特殊的胶水来增强导电性。有头发的朋友想象在密闭的尼龙口袋里用胶水覆盖你的头有多不舒服，所以这种湿电极在日常生活中很难应用，所以商用头环通常是干电极，但是如果没有胶水作为头皮和电极之间的桥梁，干电极的数据质量可能得不到保证。
现在，一些智能头环的核心技术是它的“半干非湿”凝胶电极，它比完全干电极具有更好的信号质量，避免了湿电极挤胶的不便。
即使使用完全湿润的实验电极收集大脑信号，为了保证信号质量，电极也将尽可能靠近受试者的头皮。在脑-机接口实验中，受试者因头部过于疼痛而需要终止实验的情况时有发生。
因此，有报道称“有些学生说戴上头环会痛，有些学生还觉得戴上后额头上有一个封条紧紧地压在他们的头上”，这表明这种新型凝胶电极存在使用时间过长而导致不适的问题。我们的小学没有覆盖吗？
更关心“太好”的头带，而不是“不好”的头带。如果头带实时向老师和家长传递小想法，如何保护孩子的隐私？有一天我们的意识形态无处可藏了吗？
当然，对于任何监控技术来说，背后的伦理考虑都是非常必要的，但是在目前的脑-机接口技术水平上，我们不必太惊慌。近年来，许多脑-机接口技术已经进入公共视野，如脑电波控制无人机或老鼠行走迷宫。这些研究被称为“精神控制”然而，目前的脑-机接口技术可能与我们头脑或科幻作品中描述的“精神控制”大相径庭。让我们以2016年央视“挑战不可能”节目中浙江大学科研团队的脑机接口为例来控制老鼠的迷宫。在这个项目中，来自浙江大学的同学黄戴着“头带”，用大脑信号给老鼠发送指令。老鼠被遥控通过迷宫。完成任务后，黄和董卿之间的对话反映了技术和我们想象的“精神控制”之间的差异。正如董卿所问的，黄不是想象一只特定的老鼠应该怎么走，而是通过想象他的左手和右手的运动来使老鼠向左或向右转动至于前进，眨眼产生的眼球运动电流被利用了——事实上，这已经是“欺骗”，毕竟眨眼已经是一种肌肉动作，而不是只存在于头脑中的想法。几年前，通过遍布网络的脑-机接口控制无人驾驶飞行器的技术是相似的。向左和向右飞行的直升机依赖于它们的左手和右手的运动想象，而向上飞行依赖于同时握住双手的想象，而向下飞行依赖于放松状态。
简单地总结道，尽管老鼠或无人驾驶飞行器的指令来自大脑信号，但它们是由几种特定的大脑活动产生的大脑信号。我们不能只在心里说“小老鼠向左走”，让小老鼠向左走，说“飞机向上飞”，让飞机向上飞那么问题就出现了。这些技术是精神控制吗？按照钢铁侠托尼·斯塔克的标准:不
如果钢铁侠想向左飞，他会用10秒钟来想象他的左手紧握，那么当他需要左手紧握来撞击绿巨人时，你想让钢铁侠怎么想？
的原因是现阶段脑-机接口技术手中的卡太少。该算法成功地解释了人类积极调节的非常有限的大脑活动。因此，在运动想象和迷迷糊糊集中时，左右双手的α波会发生变化。这些识别成功率高的大脑活动只能在看似繁杂的应用场景下重复使用并转换成不同的指令，但实际上是反复播放的卡片
对想成为钢铁侠的孩子来说可能是个坏消息，但对戴着头带去上课的孩子来说仍然是个好消息。你不必担心默默抱怨老师的内容同时被推到老师和家长的手机上。那么，智能头环是一个好的教学工具吗？既然我们不用担心智能头盔会监控孩子的思想，智能头盔真的能成为家长或老师的教学工具吗？
智能头环的核心是神经反馈技术，通过分析头环采集的脑信号来实时检测用户是否注意，然后利用信号灯或视频游戏实时反馈给用户，从而达到催促用户的目的。事实上，神经反馈不是一项新技术。许多研究表明，神经反馈在治疗注意缺陷多动障碍方面是有效的。
，但对多动症儿童的治疗效果显然不能与普通健康儿童的课堂表现相混淆。因为注意力缺陷多动症儿童的神经反馈治疗的目标非常单一，即用户在实验中关注某个游戏或任务的时间越长越好。
但是小学教室是一个比较复杂的环境，老师会让孩子们站起来回答问题，或者让朋友们讨论，不同任务的切换会使头环注意力检测的可靠性降低，否则就没有那么有参考价值了。
更重要的是，尽管当前的脑-机接口技术可以检测用户是否集中注意力，但是很难区分用户的注意力集中在哪里。如果学生在课堂上阅读高浓度的卡通片，或者沉浸在迷迷糊糊甚至昏昏欲睡的状态中，头环可能会被误认为是用户的高浓度。麻省理工学院媒体实验室的三名研究人员曾经发表了一项基于48个主题的研究。研究表明头盔技术可以提高受试者的课堂表现。这篇文章也经常被用来证明智能头盔的课堂效果。但是这项研究仍然有同样的问题。实验设置非常简单和单一。研究者让受试者单独观看教学视频。这是一种互动较少的听课形式，与小学课堂大不相同。
除了环境极其简化和样本量不足之外，本研究中最重要的问题是研究人员没有提供合理的对照组，因此目前头盔能够改善使用者课堂表现的证据非常薄弱。
虽然智能头环还远未成为教学武器，但我们不需要被视为祸害。脑机接口技术在医疗卫生领域有着非常重要的应用，便携式智能头环可以以有益的方式进入校园。
如果我孩子的学校购买了这种头带，并让孩子通过科技课的方式参与这些神经反馈游戏，我是赞成的。即使学校和相关研究机构通知我是否愿意让孩子作为实验对象参与研究，如果实验设计合理且孩子同意，我也愿意让孩子参与研究，无论她被分配到实验组还是对照组。
，但前提是父母完全了解智能头环的局限性。
在当今家长焦虑的时代，如果学校和相关企业向家长介绍这种头带作为提高孩子注意力和学习成绩的利器，大多数家长都会乐于让孩子体验这种产品，在担心孩子会落后的压力下，他们可能会随后购买类似的产品。然而，商家可能会将类似的体验案例包装为产品购买，以说服更多的学校、学生和家长将来选择这种产品，这构成了产蛋和产蛋鸡的循环示范陷阱。
在当前的技术水平下，智能头环和类似的商用脑-机接口设备，如乐高玩具、游戏手柄或手环，以及大量的编程益智游戏，可以成为感兴趣和有经济能力的家庭的有趣和教育选择，而不是在“教育军备竞赛”中利用父母的育儿焦虑的智商税收采集器参考文献
1。https://www.qbitai.com/2019/10/8514.html? dt _ dapp = 1
2。基于脑-计算机-界面的干预使注意力缺陷/多动症儿童的脑功能网络拓扑重新正常化，转化精神病学，8，2018
3。Nataliya Kosmyna，Utkarsh Sarawgi和Pattie Maes.2018. AttentivU:评估生物反馈眼镜监测和提高注意力的可行性。在2018年美国计算机学会国际联席会议和2018年普适计算和可穿戴计算机国际研讨会记录中。美国纽约州纽约市ACM，999-1005。https://doi.org/10.1145/3267305.32741.
