上大学时，艾莉尔·加藤（Ariel Garten）创立了一个服装品牌，其灵感来源于神经科学。她将人们连接到脑电图仪（EEG）上记录他们的脑电波，然后将反映他们精神活动的锯齿状图案印在T恤上。她还缝制了带有37个口袋的裙子，这是维多利亚时代伪科学颅相学所描述的不同大脑功能的数量，并用小玩意填满这些口袋来代表潜意识。34岁的加藤仍在制造极客风格的设计——只是现在她的创造物真正能够解读人们的思想。
加藤赤脚领我穿过她于2007年共同创立的初创公司InteraXon的总部。她长长的棕色头发几乎垂到她的胳膊肘，随着她在木地板上轻柔地移动，露出色彩鲜艳的袜子。一整面墙上都覆盖着写满幽默文字和方程式的白板；其他地方则随意贴满了霓虹色便利贴。加藤推开一间名为“Cerebroom”（大脑室）的会议室的门，然后在桌边坐下。
“我一直在探索艺术与科学之间的关系，”她说。在担任时装设计师期间，加藤同时在多伦多大学攻读心理学和生物学双学位，并在那里开始与史蒂夫·曼恩（Steve Mann）教授合作。曼恩是可穿戴计算的先驱，他早在20世纪80年代初就开发了增强视力的数码眼镜。（“他基本上在谷歌之前就开发了Glass，”加藤说。）曼恩还在20世纪90年代于麻省理工学院设计了一种原始的大脑-计算机接口。加藤和一些同学决定重新研究它，以探索思维控制计算。
作为一个试点项目，团队举办了一系列音乐会，观众可以佩戴该设备的某个版本。通过调整他们的大脑状态，观众可以影响舞台上合成乐器的音高和音量。“我们对脑电波技术及其应用越来越深入，”加藤说。随着他们的野心日益增长——一度发明了思维控制啤酒水龙头和悬浮椅——团队组建了InteraXon。为2010年温哥华冬奥会，他们创造了一个装置，参观者可以通过头戴设备实时控制全国各地地标的灯光显示，包括多伦多CN塔、渥太华国会大厦和尼亚加拉瀑布。
“奥运会之后，我们开始着眼于更复杂的应用，”加藤说。“我们意识到我们拥有一个能让你与技术建立联系的系统。” 随后，InteraXon着手开发，本质上是“大脑的Fitbit”——一种可穿戴的生物反馈设备，它测量神经活动，就像活动追踪器记录步数和燃烧的卡路里一样。“我认为我们都对自己的大脑感到好奇，”加藤说，“但我们可能只是缺乏引导它的工具。”
我认为我们都对自己的大脑感到好奇，但我们可能只是缺乏引导它的工具。
加藤递给我一个名为Muse的时尚白色头带，这是公司的第一款商业产品。人类大脑包含数十亿个通过电脉冲进行交流的神经元，它们汇聚成不同振幅的波：例如，阿尔法波在我们放松或专注时占主导；当我们解决问题时，贝塔波会被激活。Muse将这种大脑活动转化为信息，可以通过无线方式在平板电脑或智能手机上追踪。
Muse旨在与名为Calm的应用程序配合日常使用，该应用程序包含一个旨在帮助人们管理压力的三分钟练习。通过耳机，用户可以听到他们的大脑波被表示为风声。平静的状态会产生微风；分心或焦躁的状态则会引发咆哮的狂风。
哈佛大学的心理学家们表明，人们有47%的清醒时间都在思考与他们试图专注的事情无关的事情。神经科学家称这种思维漂移的倾向为“默认模式网络”。加藤相信，通过神经反馈，人们可以增强他们的认知能力。“如果你今天过得不好，它可以帮助你控制你的思绪，”她说。“比如，‘我现在不冷静，但我知道如何变得冷静。’”
Calm应用程序遵循佛教“正念”原则，它发出的指令类似于日本禅宗的数息冥想，称为“数息观”。正念，正如这些练习被普遍称为的那样，一直是西方实证研究日益关注的焦点。例如，美国国立卫生研究院已经资助了数十项测试正念技巧的研究。
由于InteraXon在设计Muse时强调了舒适性，该设备可能成为科学家进行此类研究的宝贵工具。多伦多大学实验心理学博士候选人Norm Farb正在开发一项为期六周的试点研究，以衡量Muse在控制压力方面的作用。“我的许多研究都关注冥想和瑜伽，有证据表明它们对有情绪问题的人有效，”Farb说。“那么Muse能成为他们的‘辅助轮’吗？”InteraXon正与安大略省的麦克马斯特大学合作，研究Muse如何提高认知功能，纽约大学的一个教育实验室则在测量Muse对学习的影响。
计算机辅助冥想的概念存在明显的讽刺意味。许多人寻求正念等练习，作为摆脱当今技术干扰的良方。我们断开连接以寻找平静。加藤理解这一点，但她说，有时人们需要一个更容易获得的工具来达到专注。“有些地方是技术可以带我们去，但我们自己无法到达的，”她说。
使用InteraXon的软件，任何人都可以设计兼容的应用程序。加藤设想了广泛的可能性，包括治疗注意力缺陷多动障碍儿童的应用程序，以及帮助运动员备战比赛的应用程序。最终，当高压工作岗位（如空中交通管制）的员工的大脑波信号发出疲劳的警报时，公司可能会收到通知。
我们离开“Cerebroom”，穿过工程师们围着堆满电缆和原型的工作台进行讨论。在InteraXon办公室的中央，一个休息区摆放着两张蛋形椅子，耳机里传来声音。加藤坐进其中一张，示意我也坐另一张。“想象一下回家，Muse感应到你度过了压力很大的一天，”她说，“然后灯光会调整，家里的音响会开始播放你最喜欢的放松音乐。”加藤向后靠在椅子上，带着一丝宁静的微笑，闭上了眼睛。
工作原理：Muse
InteraXon的Muse是首批读取脑电波的可穿戴计算机之一，就像心率监测器检测脉搏一样。首席执行官艾莉尔·加藤表示，它可以训练用户随时随地实现更强的专注力。
校准：一旦戴在头上，Muse的七个EEG传感器会放大并测量产生脑电波的神经振荡，以建立该次会话的基线。
指导：设备通过蓝牙将数据发送到相应的应用程序。该应用程序指示佩戴者如何专注于呼吸以产生平静。然后，它每秒进行250次测量，并分析数据以确定佩戴者是否专注或分心。
练习：如果专注，平板电脑或智能手机上的海滩场景会呈现平静。当思绪游离时，屏幕上的景象会恶化。长时间保持平静状态会获得海鸟鸣叫的回报。
结果：会话结束后，应用程序会显示花费了多少时间处于平静、中性或活跃状态。该应用程序具有游戏化功能，平静状态会赢得积分。它还会跟踪随时间推移的结果，激励佩戴者学习如何控制压力。
本文最初发表于2014年7月的《Popular Science》杂志。
