13、脑机接口与游戏：生动反馈下的体验式学习

脑机接口与游戏：生动反馈下的体验式学习

1. 概述

在脑机接口（BCI）和神经反馈（NF）应用中，使用游戏和类游戏反馈场景成为了新趋势。其目的在于提升训练的动力、兴趣和参与度，相较于传统的二维且单调的反馈方式，能提供更直观、有意义的反馈。常见的类游戏反馈形式包括乒乓球、益智游戏、赛车游戏、角色扮演游戏等，还涉及严肃游戏和虚拟现实（VR）技术。

不过，虽然采用类游戏反馈的BCI和NF研究数量在不断增加，但这类反馈对BCI/NF性能的影响大多尚不明确。与传统反馈方式相比，类游戏反馈对用户动力、参与度和兴趣的积极影响，以及在运动/认知性能提升等方面的效果，都缺乏充分研究。因此，目前还缺少实证来证明游戏在BCI和NF应用中的价值。

2. 为何需要新的反馈设计

在BCI和NF应用里，会实时评估用户的大脑激活模式，并通过感官刺激将结果反馈给用户，常见的反馈形式有听觉、视觉、触觉反馈及其组合。当用户成功调节自身大脑激活时，通常会在行为、认知或运动功能上有所改善，或者能够控制外部设备，如电脑、轮椅或神经假肢。

然而，可靠地在线评估大脑激活模式颇具挑战。在基于脑电图（EEG）的应用中，约30%的潜在用户无法控制自己的大脑信号。而基于功能磁共振成像（fMRI）的BCI或NF应用，报告的无法自主控制大脑信号的用户比例相对较低。EEG记录技术具有广泛可得、便携且成本较低的优势，但大量用户无法从中受益，这一问题被称为“BCI文盲现象”。目前，对于这一现象的原因尚无定论，可能是某些用户大脑中参与自主控制的皮质神经元网络产生的电活动在头皮上难以检测，也可能是用户产生过多干扰信号，影响反馈和学习效果。

此外，一些研究表明，神经生理参数（如静息态EE