想象一下，未来的机器人不仅能与我们交流，还能读懂我们的情绪，甚至通过与人类互动学习如何感受快乐、悲伤和焦虑。这不再是科幻电影的桥段，而是正在发生的科学探索。近日，在国际脑机接口大会上，上海交通大学智能交互与认知工程上海高校重点实验室主任吕宝粮教授带来了“情感脑机接口及其应用”的精彩分享。
从解码情绪到人工智能的深度融合，
再到心理健康的实际应用，
情感脑机接口技术
正逐步从实验室走向现实，
成为连接人类情感与
科技未来的重要桥梁。
情绪“密码”的破译：
脑机接口如何揭开人类情绪秘密？
如何读懂一个人的情绪？皱眉、微笑、叹息……这些行为似乎能传递我们的内心世界，但它们也可能是人们的“假动作”。
传统情绪识别技术依赖于面部表情和声音信号，这些方式虽然简单直观，却有明显的局限性。“比如，一个人可以强颜欢笑，掩盖内心的痛苦，但大脑信号却不会‘撒谎’。”吕宝粮告诉记者。
为了破解情绪这道密码，他和团队将目光投向脑电信号（EEG）。团队设计了一个实验，让受试者在三周内分三次观看能激发不同情绪的短视频，同时记录他们的EEG数据。分析发现，即使脑电信号本身含有噪声，每次实验的脑电信号有差异，特定的情绪模式依然可以被稳定识别。无论是开心、平静，还是悲伤，实验的情绪识别准确率平均达到80%以上。
更有趣的是，吕宝粮团队研究发现，文化背景对情绪表达有显著影响。“当我们用德国人的数据训练模型再应用于中国人时，模型的准确率很高，但反过来效果却并不理想。”这表明，不同文化对情绪的表达和感知存在比较大的差异，而这些细微的差异为进一步研究情绪解码提供了数据分析的依据。
这种跨文化的情绪研究不仅有助于提升脑机接口的实用性，还为情感智能技术的普及提供了技术支撑。“未来，脑机接口可以帮助我们更好地理解彼此的情绪，甚至实现无障碍的情感交流。”吕宝粮告诉记者。
脑机接口遇上AI：
情感科技如何让机器“懂你”？
让机器具备“情感理解力”是未来人工智能的重要方向。吕宝粮分享了团队的一项创新成果：通过结合脑电信号与人工智能技术，认机器能更精准地识别人的情绪，从而使未来的智能服务机器人能更自然、友好地与人进行情感交互。这听起来像是给机器植入“情感芯片”，但背后是一整套复杂的科学方法。
研究团队开发了一种大脑电模型的情绪解码框架，利用类似于大语言模型的方式处理脑电信号，将其看作一种“情感语言”。这种方法不仅提高了数据处理效率，还在情绪识别的准确率上实现了显著提升。
在实际应用中，吕宝粮团队还开发了一种“轻量化”框架。在训练阶段，他们综合使用脑电和眼动追踪数据，而在使用阶段，只需依赖眼动数据，就能达到令人满意的识别效果。值得一提的是，最新款智能手机如iPhone16，已经具备眼动追踪功能，这意味着情绪识别技术距离普通消费者的日常使用又近了一步。
他形象地描述了这一场景：未来，情感脑机接口技术可能会像智能语音助手一样普及。它不仅能记录你的情绪波动，还能提供情绪管理建议。例如，当你因工作压力感到焦虑时，设备可能会提醒你听一首舒缓的音乐，甚至自动调暗房间的灯光，让你放松下来。
这样的科技不仅能够优化我们的生活方式，还为“情感机器人”的发展提供了可能性。吕宝粮表示：“未来，机器人将不只是简单的工具，它们会成为人类的情感伙伴，真正‘懂你’，甚至用心感受你的世界。”
油画的心灵感知：
情感脑机接口如何缓解抑郁？
情绪不仅影响我们的日常生活，还与心理健康息息相关。抑郁症作为全球高发的情感障碍疾病，其诊断和治疗一直是医学与科技领域的难题。吕宝粮分享了其团队在这一领域的突破：利用情感脑机接口技术，结合艺术与科学，为抑郁症患者提供全新的诊断与治疗思路。
在实验中，吕宝粮团队让受试者观看经典油画如《呐喊》，并通过脑电和眼动信号分析他们的情绪反应。为什么选择油画？他解释说，油画作为一种静态艺术形式，信息量丰富且便于眼动数据的分析，同时没有版权限制，特别适合研究和商业化应用。
实验结果显示，抑郁症患者在观看肖像油画时对眼睛部位的注视点和眼动轨迹与普通人群显著不同。通过分析这些数据，团队成功开发了“情绪X光机”，能够在短短五分钟内完成情绪状态的客观评估。
更进一步地，他们探索了如何利用这些数据为患者进行情绪调节。团队尝试通过播放特定音乐、展示愉悦画面或提供互动体验来改善患者的情绪状态。这一方法不仅为轻度抑郁患者提供了有效的辅助治疗，也为传统心理治疗模式开辟了新方向。
据悉，此次国际脑机接口大会由天桥脑科学研究院与脑机接口协会联合主办，是该国际顶级学术会议创办25年后首次落户亚洲，为亚太地区的脑机接口研究注入了新的活力。
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作者：蓝悦
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