使用你的焦點(diǎn)(腦電圖)和手部運(yùn)動(dòng)(肌電圖)來(lái)控制宇宙飛船在空間中導(dǎo)航并摧毀障礙物。

在當(dāng)今快節(jié)奏的數(shù)字世界中，保持專(zhuān)注變得越來(lái)越困難。從不斷的通知到高水平的壓力，許多人都在努力集中注意力。這種挑戰(zhàn)在患有多動(dòng)癥、焦慮癥和認(rèn)知超載的個(gè)體中更為明顯。

我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了注意力尋求者，一個(gè)創(chuàng)新的神經(jīng)反饋游戲，旨在幫助個(gè)人提高他們的注意力在一個(gè)有趣的和引人入勝的方式。

游戲目標(biāo)：用你的注意力(EEG)和手部運(yùn)動(dòng)(EMG)控制一艘宇宙飛船，在空間中導(dǎo)航并摧毀障礙。

在繼續(xù)之前，讓我們先了解一些概念：

?腦電圖(EEG)：腦電圖(EEG)是一種記錄大腦自發(fā)電活動(dòng)或腦電波的電圖的方法，腦電波可分為5種類(lèi)型：delta， alpha, beta, theta, gamma。這些波中的每一種都與不同的認(rèn)知狀態(tài)有關(guān)，比如放松、深度睡眠、警覺(jué)和集中注意力。在《注意力尋求者》中，我們特別關(guān)注β波，它與注意力、解決問(wèn)題和積極的認(rèn)知參與有關(guān)。

?肌電圖(EMG)：肌電圖是一種測(cè)量肌肉對(duì)神經(jīng)刺激的反應(yīng)或電活動(dòng)的技術(shù)。在“注意力尋求者”中，我們使用這種電活動(dòng)或肌電信號(hào)來(lái)左右移動(dòng)飛船。

為了記錄腦電圖和肌電圖信號(hào)，我們使用了Neuro Playground (NPG) Lite，這是一種多通道無(wú)線生物電位信號(hào)放大設(shè)備，設(shè)計(jì)用于記錄肌電圖、心電圖、眼電圖和腦電圖。它有一個(gè)緊湊的Adafruit羽毛外形，并提供WiFi/BLE無(wú)線連接。通過(guò)添加稱(chēng)為Playmates的子板，用戶(hù)可以輕松增強(qiáng)設(shè)備的功能，使學(xué)生/研究人員/業(yè)余愛(ài)好者能夠創(chuàng)建令人敬畏的人機(jī)界面(HCI)和腦機(jī)接口(BCI)應(yīng)用程序。

現(xiàn)在讓我們直接進(jìn)入分步教程，這將幫助您創(chuàng)建完整的硬件和軟件設(shè)置來(lái)玩游戲。

步驟1：皮膚準(zhǔn)備

我們將使用Neuro Play Ground (NPG) Lite記錄：

?左手指伸肌的單通道肌電圖

?右手指伸肌的單通道肌電圖

?1通道腦電圖從前額Fp1位置開(kāi)始，遵循10-20國(guó)際腦電圖記錄系統(tǒng)。

將Nuprep皮膚準(zhǔn)備凝膠涂抹在電極放置的指定區(qū)域。這有助于去除死皮細(xì)胞，清潔皮膚，以獲得更好的信號(hào)質(zhì)量。徹底摩擦皮膚后，用酒精或濕紙巾擦拭該區(qū)域。

步驟2：連接Neuro Play Ground (NPG) Lite上的卡扣電纜

將卡扣電纜一端連接到Neuro Play Ground (NPG) Lite，另一端連接到電極，如下圖所示：

步驟3：電極放置：

使用通道1記錄腦電圖，

?將參考電纜(REF)放置在左耳垂后面的骨部分

?將1通道負(fù)線(1N)置于右耳垂后骨部

?按照10-20國(guó)際腦電圖記錄系統(tǒng)，將1通道(1P)正線置于前額Fp1位置

用通道2從左手記錄肌電圖，

將2道負(fù)線(2N)和正線(2P)置于左手指伸肌上。

記錄右手肌電圖，

將3通道負(fù)線(3N)和正線(3P)置于右手指伸肌上。

步驟4：上傳Arduino固件

使用USB電纜將Neuro Play Ground (NPG) Lite連接到您的筆記本電腦(A型到C型)。在Arduino IDE中復(fù)制粘貼以下固件。

在菜單欄中打開(kāi)“Tools”菜單，選擇“Board”選項(xiàng)，選擇“ESP32C3 Dev Module”。

如果這是您第一次使用ESP32板，您將需要通過(guò)expressif庫(kù)下載ESP32。庫(kù)安裝完成后，回到“Board Manager”，選擇“ESP32C3 Dev Module”。

最后，選擇主板連接的COM端口并單擊Upload繼續(xù)。

由于數(shù)據(jù)將通過(guò)BLE(低功耗藍(lán)牙)傳輸，首先，斷開(kāi)USB電纜并使用上面指定的按鈕接通NPG Lite的電源。接下來(lái)，在筆記本電腦上啟用藍(lán)牙并連接到NPG Lite以建立連接。

步驟5：下載GitHub Repository

下載Attention Seeker Game的GitHub存儲(chǔ)庫(kù)，提取文件夾，導(dǎo)航到提取的目錄，并通過(guò)打開(kāi)landing.html啟動(dòng)游戲

步驟6：玩游戲

現(xiàn)在你已經(jīng)準(zhǔn)備好使用你的焦點(diǎn)(EEG)和手部運(yùn)動(dòng)(EMG)來(lái)控制宇宙飛船在空間中導(dǎo)航并摧毀障礙物。

點(diǎn)擊開(kāi)始游戲，然后點(diǎn)擊連接，從可用的藍(lán)牙設(shè)備中選擇棋盤(pán)名稱(chēng)，開(kāi)始玩游戲。

游戲的控制方式如下：

?游戲開(kāi)始：飛船在太空中自動(dòng)前進(jìn)

?火焰激光：增加聚焦(波)超過(guò)一個(gè)閾值，可以向障礙物開(kāi)火

?向左移動(dòng)：彎曲左手使飛船向左移動(dòng)

?向右移動(dòng)：彎曲右手使飛船向右移動(dòng)

?摧毀障礙：集中火力并清除你的道路

步驟7：優(yōu)化游戲

不同個(gè)體的閾值可能因幾個(gè)因素而異，包括年齡、肌肉力量、大腦活動(dòng)和整體生理差異。為了確保最佳的游戲體驗(yàn)，您可以選擇自定義以下設(shè)置：

?波的閾值：調(diào)整在游戲中發(fā)射激光所需的聚焦水平(EEG)。

?左手肌電信號(hào)的閾值

?右手肌電信號(hào)的閾值

可能性與神經(jīng)游戲場(chǎng)(NPG)的生活是真正無(wú)盡的!你打算用NPG Lite創(chuàng)建什么令人興奮的項(xiàng)目或應(yīng)用程序?我們很想聽(tīng)聽(tīng)你的想法!

此外，我們一直在尋找提高注意力尋求者的游戲。您希望看到哪些改進(jìn)?你認(rèn)為是否有什么新功能、玩法機(jī)制或挑戰(zhàn)能讓游戲更吸引人、更有效?

本文編譯自hackster.io