Потребительские нейроинтерфейсы 2024

Введение

Я давно увлекаюсь нейротехнологиями, а в частности, поиском способов, как в домашних условиях можно овладеть телекинезом ( = нейроуправлением), недорого и без лишних страданий. Для этого люди давно придумали out-of-the-box девайсы, позволяющие снимать ЭЭГ ( = сигналы электромагнитного поля мозга ^[1]), и использовать его для чего угодно.

Недавно я решила прикупить новую игрушку для экспериментов, но оказалось, что буквально за пару-тройку лет рынок потребительских нейроинтерфейсов сильно изменился, и от количества разнообразных девайсов разбегаются глаза. Если раньше мы выбирали из Muse, Emotiv и OpenBCI, то сейчас появилось много других достойных приборов с характеристиками не хуже, а то и лучше. Чтобы не ошибиться в выборе, я решила составить подробнейшую таблицу из всех доступных на текущий момент потребительских нейроинтерфейсов, которой поделюсь в конце статьи. Уверена, что таблица будет полезна даже гикам от сферы нейротехнологий.

Для тех, кто только хочет прикоснуться к волшебному миру “чтения мыслей”, я объясню, что это вообще такое и зачем, а также представлю топ-6 старательно отобранных мной девайсов с объяснением их плюсов и минусов.

Дисклеймер: содержимое статьи в основном является субъективным мнением автора, поэтому если ваше мнение отличается, вы всегда можете обозначить его в комментариях.

Как можно использовать потребительские нейроинтерфейсы?

Прежде чем перейти к топу, давайте поймем, зачем нам нужны нейрогарнитуры и чем они могут быть полезны.

Также стоит уточнить само понятие “потребительский нейроинтерфейс” — под ним мы будем подразумевать неинвазивный ( = без вскрытия черепа, как у Neuralink), в меру дешевый девайс для сбора данных ЭЭГ, доступный для домашнего использования людям без медицинского или технического образования.

Медитация

Трекинг и управление медитацией это самый распространенный способ использования потребительских нейрогарнитур, так как для распознавания концентрации или расслабления требуется только парочка электродов в районе лба и довольно простой алгоритм без какого-либо машинного обучения. Некоторые нейрогарнитуры были специально разработаны под идею контролируемой медитации, (Muse ^[2], Flowtime ^[3], FocusCalm ^[4]). Я упорно сопротивлялась проникновению медитации в мою жизнь, до тех пор, пока от скуки не решила протестировать функционал Muse S. И то, насколько хорошо они спроектировали сам процесс, до сих пор заставляет меня регулярно заходить в 5-минутные сессии для перезагрузки мозга ^[1].

Трекинг состояния

Другой популярный юзкейс — наблюдение за состоянием мозга ^[1]. Это предлагают практически все нейроинтерфейсы. Нужно это, например, когда вы работаете, чтобы знать, в какие моменты вы находились в состоянии потока, а в какие фрустрировали. Какой процент в вашей активности занимает фокус, и как часто вы отвлекаетесь. Надо ли вам сделать перерыв и отдохнуть. И так далее. Сам по себе трекинг может лишь давать вам подсказки о состоянии, а вот его органичное продолжение порождает следующий юзкейс.

Тренировка мозга

Допустим, у вас есть определенные проблемы с концентрацией, или вы долго входите в состояние потока, или вам, наоборот, сложно расслабиться после тяжелого умственного труда. Для этого разработчики нейроинтерфейсов придумали тренинги — раз уж вы наглядно видите, когда мозг ^[1] теряет концентрацию, вы можете тренировать ее удержание с помощью различных приложений и игр. Некоторые интерфейсы помогают усилить фокус, просто анализируя ваши активности (Neurable ^[5]), подбирая вам правильную музыку (Neurosity Crown ^[6], Enophones ^[7]), предлагая поиграть в специальные игры (FocusCalm ^[4], Mendi ^[8]), или вовсе стимулируя ваш мозг ^[1] легкими электрическими зарядами (Sens.ai ^[9]).

Гейминг

Если существуют специальные игры для прокачки мозга ^[1], то почему бы не существовать обычным играм для развлечения? Как еще максимально достоверно ощутить себя всемогущим волшебником, если не пуская фаерболы силой мысли? К счастью, на рынке есть и такое. На текущий момент решений не так много, и большинство из них кустарные, например, мод для Skyrim под Muse ^[10], или использование нейроуправления для прохождения Elden Ring ^[11]. При этом, существуют специализированные на нейроуправлении устройства, например, простенький MindWave Mobile 2 от NeuroSky с внушительным магазином игр, или Emotiv Insight/EPOC X, которые позволяют записать до 4 разных мысленных команд, помимо распознавания выражения лица и подмигиваний. С недавних пор в продаже появился даже такой монструозный девайс, как Galea ^[12], рожденный в коллаборации OpenBCI и Varjo.

Исследования

Самый очевидный способ использования потребительских нейрогарнитур это разнообразные научные исследования. Во-первых, далеко не у всех лабораторий есть деньги на устройства медицинского уровня, а во-вторых, все мы своего рода ученые. Почему бы не выяснить, как алкоголь или кофе влияет на когнитивные способности вас и ваших друзей? Благо, большинство девайсов позволяет бесплатно собирать сырые данные, а в интернете хватает библиотек для их обработки. При этом, уровень качества снятия ЭЭГ у некоторых потребительских девайсов допускает их использование в научных исследованиях: например, компания Emotiv в принципе позиционирует свои девайсы как исследовательские, и даже какое-то время платила деньги за участие в своих экспериментах владельцам гарнитур. А OpenBCI вообще был создан с идеей доступности исследований мозга ^[1] всем и каждому.

Искусство

Если какую-то технологию можно применить, то в конечном итоге она будет применена для искусства (а вы что подумали?), и нейротехнологии не исключение. С помощью самых простых девайсов можно создать перформанс ^[13], отражающий текущее состояние творца. Или продемонстрировать слушателям, как музыкант ощущает музыку ^[14]. Или сгенерировать абстрактные изображения ^[15] из ЭЭГ.

На этом основные способы применения заканчиваются. Про реабилитацию и нейроуправление для парализованных людей я сознательно умолчала, потому что на этот счет надо консультироваться с врачами.

Параметры нейрогарнитур

Теперь мы определили, зачем нам нейроинтерфейс. Но на что стоит обратить внимание при его выборе, чтобы не купить что-то бесполезное? Какие параметры я учитывала для составления таблицы и топа?

Легкость использования

Доступ к сырым данным ЭЭГ

“Но данные нужны разработчикам и исследователям, а я хочу только использовать девайс”, — возможно подумали вы. Дело в том, что разработчики приложений для нейроинтерфейсов как правило ребята в теме, и не хотят слепо доверять закрытому коду производителя девайса и использовать только абстрактные API-вызовы “верни мне тип состояния расслабление/концентрация”. Также зачастую нейрогарнитуры имеют определенную направленность (например, медитации) и инвестируют в развитие софта для этого, забывая про API. Ко всему прочему, у разработчиков могут быть свои идеи, как и для чего именно они хотят использовать конкретные ЭЭГ каналы девайса. И если все это разработчикам недоступно — они просто не будут использовать этот интерфейс. А это значит, что и пользователям будет потенциально доступно меньшее число приложений.

Покрытие нужных зон мозга

Цена

Прилагательное “потребительский” перед словом “нейроинтерфейс” подразумевает, что платить за него скорее всего придется нам, а не исследовательскому институту. А значит, мы с высокой вероятность просто проигнорируем девайсы ценой в несколько тысяч долларов. Для ранжирования девайсов в таблице я в том числе рассчитывала среднюю стоимость электрода в девайсе. Это не совсем корректно, но это единственный способ хоть как-то сравнить по цене кардинально разные устройства.

Дополнительный фунционал

Возможно, прочитав эту статью, вы вдохновитесь и решите разработать какую-то крутую штуку на нейроуправлении и будете выбирать девайс для этого. Но давайте будем честны: иногда нам хочется не созидать, а просто потупить. И раз уж мы потратили несколько сотен долларов на нейроинтерфейс, пусть он еще и как-нибудь нас развлекает по умолчанию. Поэтому при оценке устройства я также обращаю внимание, какой софт к нему прилагается — приложение ли это для медитаций, игры, тренажер концентрации или ничего.

Доступность технических характеристик

Нам приятнее покупать вещи, о которых мы максимально осведомлены. Поэтому я не совсем понимаю, какой смысл некоторым производителям скрывать материал, из которого изготовлены электроды, или как они расположены. Когда я в своем исследовании рынка девайсов встречала такое, то сразу подозревала, что, видимо, есть, что скрывать (в плохом смысле). Поэтому, несмотря на все красивые картинки и обещания на лендингах, устройства без общедоступной технической информации не попали в топ.

Топ-6 потребительских нейроинтерфейсов 2024

Neuphony Headband

Программное обеспечение

Neuphony App (mobile/desktop)

Cырые данные ЭЭГ доступны через API

Описание

Neuphony Headband это дешевый и при этом функциональный вариант хэдсета, представленный на рынке. Это также один из первых носимых потребительских нейродевайсов, созданных в Индии. Появился не так давно (в 2021), клиентов и отзывов пока не так много. Тем не менее, устройство поддерживает 6 каналов ЭЭГ, покрывающих лобную и теменную доли мозга ^[1]; электроды сухие, покрыты Ag/AgCl и выполнены в форме “расчески”. Также в наличии мобильное приложение для трекинга состояния и тренировок мозга ^[1]. Если вы не боитесь быть в числе ранних адептов, то этот нейроинтерфейс для вас.

Muse S

Способы использования

Медитация, отслеживание состояние во время сна, уменьшение стресса, улучшение фокуса

Программное обеспечение

Muse App

Сырые данные ЭЭГ доступны через API Brainflow

Описание

Компания-производитель Interaxon Inc. является старожилом рынка потребительских нейрогарнитур, и радует публику своими девайсами уже более 10 лет. Все это время они были сфокусированы на идее технологичной медитации, и совершенствовали свой продукт в этом направлении. Muse S имеет 4 канала, покрывающих лобную и височную доли мозга ^[1]. Электроды представляют собой полоску, покрытую серебряными чернилами. Устройство мягкое и удобное, в нем вполне можно спать и отслеживать сон. В комплекте к девайсу прилагается приложение с набором медитаций, среди которых достаточно бесплатных, но есть и премиальные по подписке. Достойная альтернатива Muse S для разработчиков - BrainBit Headband ^[21], без проработанного приложения для медитаций, но с более любопытным расположением электродов — над височной и затылочной долями.

Личный опыт

Мне нравится устройство. Его можно использовать для простых исследований лобных долей мозга ^[1], для нейроуправления (концентрация/расслабление), и по прямому назначению — для медитаций. На голове сидит легко и приятно, настраивается без особых проблем: только один раз из десятков мне не удалось поймать сигнал со всех электродов, и через 10 минут попыток я просто забила. Все другие разы девайс работал. Могу порекомендовать Muse S всем, у кого только просыпается аппетит к нейротехнологиям, из-за относительной дешевизны и функциональности.

Neuphony EEG Flex Cap

Способы использования

Мониторинг ментального здоровья, когнитивные тренировки, исследования

Программное обеспечение

Neuphony App (mobile/desktop)

Сырые данные ЭЭГ доступны через API

Описание

Более продвинутая модель индийского производителя Neuphony. Как и в случае Neuphony Headband, электроды у Flex Cap сухие, покрыты Ag/AgCl и выполнены в форме “расчески”. Только здесь они не зафиксированы в конструкции, а доступны к перестановке в системе 10-20. Это позволяет экспериментировать с положением и придает гибкости в исследованиях и разработке приложений. Также Neuphony Flex Cap является самым дешевым нейрошлемом на рынке.

Личный опыт

Я использую аналогичный девайс по типу, форме и конфигурации электродов, и могу сказать, что это очень удобно, когда вы можете выбирать, какие зоны мозга ^[1] покрыть сегодня. 8 каналов хватает для любого применения — исследований, нейроуправления, чего угодно. Так что смело рекомендую Neuphony Flex Cap и подобные устройства разработчикам.

Unicorn Hybrid Black

Способы использования

Разработка интерфейса мозг-компьютер, трекинг состояния мозга ^[1], нейроконтроль в VR/AR, художественные инсталляции, образовательные приложения

Программное обеспечение

Unicorn Suite, включает в себя: Unicorn Recorder, Unicorn Bandpower, Unicorn Concentration Performance Index, Brain Buddy game, Platformer game, Puzzle game, Unicorn C API, и Unicorn .NET API

Сырые данные ЭЭГ доступны через API

Описание

Этот девайс от g.tec можно считать одним из лучших шлемов по соотношению цена-качество. Компания на рынке 25 лет, производит десятки продуктов в том числе и для медицинской отрасли. Вероятно, поэтому в Unicorn Hybrid Black электроды в форме “расчески” покрывают все необходимые зоны: лобную, центральную, теменную и затылочную доли мозга ^[1]. Единственный минус — переставить электроды не получится.

BrainBit Headphones

Способы использования

Медитация, когнитивные тренировки, мониторинг мозговой активности

Программное обеспечение

BrainBit SDK, NeuroFit PRO (платное), NeuroREC (платное), BrainWave (платное)

Сырые данные ЭЭГ доступны через SDK для C++, которое предоставляется по запросу

Описание

BrainBit Headphones интересны своим форм-фактором — наушниками с соответствующим функционалом. На рынке потребительских нейроинтерфейсов в последние годы появилось несколько подобных девайсов (Enophones ^[7], Neurable ^[5], Sens.AI ^[25]), но наушники от BrainBit выделяются: на них размещено 6 подпружиненных и позолоченных электродов в форме “расчески”, которые покрывают центральную и височные доли мозга ^[1]. Также нейрогарнитура выпускается в Lite и PRO версиях, где в PRO на один микрофон больше, а также в наличии акселерометр и гироскоп. Для предпринимателей стоит упомянуть, что BrainBit предоставляет свои устройства с "white label" — это значит, что при желании вы можете заказать их под своим брендом. В России аналог можно приобрести у Neiry ^[26].

Личный опыт

Я недавно разжилась PRO-версией девайса. Наушники поставляются с сторонним приложением для медитаций и C++ SDK, и то и другое все еще в разработке, причем SDK для наушников отличается от SDK для BrainBit Headband (которое более готовое). Форм-фактор действительно хорош: хоть иногда и приходится шурудить электродами для лучшего соединения, нейрогарнитура работает. Отделы продаж и технической поддержки у BrainBit отличные, я получила SDK и ответы на все свои вопросы очень быстро. Большего рассказать не могу, потому что все еще тестирую девайс и дорабатываю SDK под свои нужды. Может быть, позже выпущу более детальный обзор на устройство.

Emotiv Insight

Способы использования

Мониторинг когнитивных способностей, мониторинг мозговой активности, исследования

Программное обеспечение

EmotivPRO, Insight App

Cырые данные ЭЭГ доступны через API EmotivPRO, который требует подписки за $89 в месяц (если платить сразу за год)

Описание

Emotiv уже 15 лет на рынке потребительских нейрогарнитур, и позиционирует свои устройства как подходящие в том числе и для исследований мозга ^[1]. Emotiv Insight одна из самых простых моделей компании. Девайс оснащен 4 полимерными электродами пирамидальной формы, покрывающими лобную, височную и теменную доли мозга ^[1]. С нейрогарнитурой в комплекте идет приложение, в котором можно посмотреть на разноцветные переливы активных "нейронов" в 3D, поиграть в простые игры, и потренировать свой мозг ^[1]. Также можно зафиксировать до 4х ментальных команд для нейроуправления.

Личный опыт

Мне безумно нравится, как девайс смотрится на голове (яжедевочка, что вы хотите), тем не менее, использовать его по назначению я не могу. Настройка длится бесконечно, заставить все электроды одновременно поймать сигнал даже на коротких волосах довольно сложная задача. Для моих длинных волос это в принципе невозможно, я так и не смогла добиться одновременного соединения для всех электродов даже с солевым раствором. Думаю, что проблема в форме и материале, с позолоченной или покрытой Ag/AgCl "расческой" таких проблем у меня не было. Но даже при успешной установке уже через 15 минут из-за давления налобных электродов начинает болеть голова, а после снятия на несколько часов остается вмятина. Также мне как разработчику и экспериментатору не очень приятно ежемесячно платить 89$ за доступ к сырым данным, в то время как другие девайсы предоставляют их бесплатно. Подытоживая, я использую Emotiv Insight только для красивых фоток, но если вы лысый (или лысая), то можете попробовать применить его по назначению.

Bonus: X-trodes EEG 16

Способы использования

Мониторинг когнитивных способностей, мониторинг мозговой активности, исследования

Программное обеспечение

EmotivPRO

Cырые данные ЭЭГ доступны через API EmotivPRO, который требует подписки за $89 в месяц (если платить сразу за год)

Описание

Конечно эта нейрогарнитуры не вписывается в ряд "потребительских" из-за своей цены, да и я не очень верю в возможность снимать качественные сигналы мозга ^[1] электродами вокруг ушей, но это устройство меня удивило, и поэтому я решила поделиться им с вами. Это новейший продукт Emotiv, и идея в том, чтобы максимально надежно зафиксировать электроды, и снимать ЭЭГ целый день, в том числе во время движения, не переживая о шумах. В моем понимании, это еще один шаг вперед к продвинутому неинвазивному нейроинтерфейсу, поэтому хотелось бы, чтобы и другие компании поэкспериментировали в эту сторону.

Если вы живете в России

На текущий момент я проживаю вне РФ, поэтому ориентировалась исключительно на зарубежные устройства. В РФ помимо девайсов из таблицы рекомендую обратить внимание на

1. Neiry ^[26] — практически идентичный BrainBit модельный ряд, активное развитие с государственной поддержкой, отличный набор приложений и API, развивают девелоперское коммьюнити. Недавно начали тестировать девайс, который нежно массирует мозг ^[1] электрическими зарядами.

2. Neuroplay ^[29] — давно на рынке, оптимальная стоимость на количество электродов, есть несколько приложений, API и система прокачивания концентрации. У меня в личном пользовании два девайса Neuroplay-8Cup, которые радуют меня уже несколько лет.

3. Гермес ^[30] — недавно выпущенный интерфейс от Александры Бернадотт (ex-SberDevices), выглядит очень амбициозно благодаря 16 каналам и мощному софту для нейроуправления. Цена не совсем потребительская, но как красиво!

Если вы знаете другие достойные отечественные варианты, то поделитесь пожалуйста в комментариях!

Таблица со всеми потребительскими нейрогарнитурами 2024

Ссылка на таблицу: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1x8B773i4fEz4BJHp8Mv0D4I9E5gbfwabToExpQzxPFs/edit?usp=sharing ^[31]

Всего мне удалось найти 30 доступных для покупки устройств.

Если вы можете порекомендовать еще какие-то, то обязательно пишите в комментарии!

Тест "Какая нейрогарнитура подойдет вам?"

Также вы можете пройти развлекательный тест (на английском), который поможет определить нейроинтерфейс, подходящий именно вам: What Brain Device is for You? ^[32]

Заключение

Статья получилась объемная, но мне хотелось, чтобы вы немного разобрались в технологиях будущего, которое неминуемо настанет. И попробовали более безопасные варианты, прежде чем позволять вскрывать себе череп ради слияния с ChatGPT. Надеюсь, что мне удалось объяснить, какие нейротехнологии и зачем можно использовать уже сейчас, и провести вас через активно растущий рынок потребительских нейрогарнитур.

Желаю всем нам нейромагии!

А пока делитесь своим опытом использования нейроинтерфейсов в комментариях!