遊戲醫療應用全方位接軌生活 - 工程師

【情報】遊戲醫療應用全方位接軌生活

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腦電波圖與人類意識活動具有一定的對應，
因而引起許多研究者的興趣，早期以頭蓋骨外部監測為主，
將腦電波圖裝置貼合在頭皮膚上，
透過儀器於頭皮處收集人體大腦皮質層產生的微弱生物電訊號，
透過訊號放大與記錄即可得腦電波圖。

目前已知的腦波主要分為內生性與外生性腦波兩種類型，
其中內生性腦波指自發性產生的腦波，
包含了Beta(β)、Alpha(α)、Theta(θ)、Delta(δ)與Gamma(γ)，
不同的腦電波反應出不同的心理與生理狀況；
外生性腦波指受到特定的外在刺激誘發產生的腦波特徵，
包含了P100(也稱為Lambda, λ)與P300，
其數字代表受刺激後將於特定毫秒被誘發，
此類型的腦波雖然無法靠意念主動產生，
但仍可運用於感知人們的反應與進行裝置的控制。

2013年4月美國總統歐巴馬宣佈了BRAIN Initiative計劃，
目的為增進腦科學的了解，透過政府投資基礎科學研究，
以提升產業應用與促進人民的生活福祉。
美國國家衛生研究院因應歐巴馬之倡議，
於2014年6月提出Brain 2025的前瞻計劃，
將專注於腦波訊號轉譯的基礎研究，
提升腦波的實用性，預計總投資額5億美國。

美國國防高等研究計畫署(DARPA)則是展開神經工程系統設計(NESD)計畫，
透過開發具有超高信號辨識率、大量資料傳輸能力的植入式神經界面裝置，
試圖將大腦中的所有訊息數位化。
美國食品與藥物管理局並著手規劃腦機介面指引與醫療器材管制規範草案，
用以規範腦機介面相關醫療器材應用準則。
除了美國之外，歐盟與日本也都提出為期10年之大腦相關研發投資計畫，
提高對於腦波的理解，研發更輕薄的裝置，以促成更多的腦波應用。

雖然腦機介面裝置準確度仍待提升，但目前已具有一定的市場規模，
Frost & Sullivan的調查指出，腦機介面的2014年全球營收為7.6億美元，
且每年將會12%的成長，到2020年將達到15億美元。
Grand View Research 的市場預測較為保守，
預估腦機介面每年以10%成長，到2020年全球市場規模將達17億美元。
趨動腦機介面市場成長的主要因素，
包含了腦部疾病的治療、肢體障礙者生活改善、
高齡化社會的生活輔助、預防醫學之運動與健身應用、
遊戲產業與教育應用等。

從應用領域來看，2016年腦機介面的全球營收以健康照設為主，
占52.%，休閒娛樂與遊戲占28.%，兩種應用即占了2016年八成的產值。
若從公司規模來看，中小企業占腦機介面全球市場收益的83%，
新創公司占14%，大型企業占1%，公部門占2%。
新創公司主要投入在腦機介面之技術研發與醫療應用，
大型企業投入在休閒與醫療應用，
而中小企業則是全方面的投入於醫療應用、
休閒娛樂與技術研發。

未來，腦機介面的產業發展推測，
近期的腦機介面應用將以非侵入式為主，
側重在遊戲應用，如透過偵測內性腦波反應至遊戲角色之狀況，
並輔以外生性腦波進行角色控制輔助等，
以提升娛樂體驗。教育應用則訓練內生性腦波觸發模式，
達到更佳之學習成效。中期發展策略是將腦機介面整合AR/VR之應用，
進一步達到更佳之體驗與協助各式工作訓練。
長期發展則為包含了以腦波取代身份驗證，
各式之醫療治療應用等。

(作者是國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心副研究員)
(本文刊登於經濟日報2017/01/01）

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