刘畅，32岁，互联网行业从业者，长期失眠。 最严重的时候，刘畅三天两夜睡不着觉，导致她经常双眼满是血丝的上班。她尝试了大部分公认能改善睡眠的方法，但是收效甚微。不管是吃辅助药品、褪黑素，还是民间应用甚广的偏方，数羊、想莲花、深呼吸、憋气、摸耳朵、看竖排版的书等等。最后她绝望地发现，到了吃药都睡不着的时候，这些偏方一概无用。 但是刘畅也不是什么时候都睡不着，比如：＂我吹头发的时候特困，如果我失眠时有人给我吹头发，会很快进入梦乡。只要坐上车，无论多颠，困意都会不断地袭来。但是只要一沾枕头，那种清醒，那种通透，仿佛自己就站在世界之巅＂。 刘畅的例子并不是孤证，如今，全世界将近一半的人一生中都会遭遇睡眠问题。而在我国，2020年国人平均睡眠时长仅6.69小时，相比较于2013年平均减少了2小时。其中，外卖骑手、快递员、医护人员、互联网从业者平均睡眠时间仅3-6个小时，凌晨后入睡更是普遍现象。这是《2021中国睡眠指数报告》中的一组数据，调查显示，2020年达到深睡的人群占比不足24.9％，而在＂北上广深＂这种节奏较快的一线城市，更是睡眠质量的＂洼地＂。 尽管很多人都有失眠的困扰，但却很少有人真正的思考过＂我们为什么要睡觉？＂又或者＂为什么我们不想睡觉？＂等问题，其实人们对于睡眠问题认知还是少之又少。 在普通人直观的认知中，我们常常将睡眠不好归因于诸如环境、噪音、光线甚至是枕头软硬度。其实失眠根本原因还是大脑神经在＂作祟＂。 睡眠神经科学家Russell Foster表示，睡眠行为不是从大脑内部的单一结构产生的，而是由大脑内部不同部位的相互作用而产生和停止的。甚至在睡眠的状态中，尽管我们不吃不喝，但大脑其实并未停止，甚至某些区域比醒着时更活跃。 从另一方面来看，多数人会因为一晚优质的睡眠，在第二天醒来后精神饱满，前一天的难题会顿时在脑海中茅塞顿开。其实这也是我们通过夜晚睡眠对白天消耗的精力进行补给的时候，大脑神经网络在进行正常的连接，然后给到你一个正常且安稳的睡眠状态。 所以睡眠状态的好坏，基本上取决你的＂大脑＂。 ······ 好睡眠离你有多远？ 01
当一个良好的睡眠周期被摧毁时，便会折射到人们的精神健康，如我们常说的大脑记忆力减退，情绪不稳定，严重者则会患有精神分裂、抑郁症等等。 北京天坛医院神经内科主任医师、北京天坛医院睡眠中心主任、博士生导师王春雪教授在觉醒·2021脑科学开放日上分享，她在工作中就遇到很多有着长期睡眠困扰的患者。从她专业且长期的经验来看，失眠的定义可以通俗的划分为两种，一是要有适当的睡眠机会和睡眠环境，二是要影响到白天的社会功能。而如果将这两个充要条件作为检验我们日常睡眠的标准，相信大部分人都无法将自己归为睡眠良好的范畴。 如今，随着有睡眠困扰问题的人群数量增多，开始以＂大脑＂为出发点的解决方案也逐渐出现在大众的视野里。 其实，所有关乎于睡眠和情绪的背后，是一种被称之为脑科学的＂新兴＂科学。 尽管这项研究在人类历史上已经进行了五十多年，但是真正开始进入公众视野，却还是近几年的事。 我们对睡眠本质的认识，得益于脑电图记录技术的开发和应用。脑电波可以把大脑活动的电效应经过电子仪器放大后在纸带上以波状条纹显示出来。 清醒状态下的脑电波是一种低幅快波，每秒钟13次以上，又叫β波。清醒时闭上眼，什么事也不想，这时的脑电波与睁眼时相比稍高稍慢，每秒8 12次，这种脑电波叫α波。睡眠再深一些，平均频率4 7赫兹，振幅也较大，其中极慢频率0.5 3赫兹，也就是δ波。 这三种波形构成了人类的睡眠，也让睡眠有了深浅之分。但是，我们如何通过大脑去突破和改善睡眠呢？对于脑科学持续和深入的研究，给我们提供了一些解决方案。 近期，北京的脑陆科技，一个基于神经网络算法的脑机交互开放平台，在洞察到＂睡眠困扰＂这个与每个人生活息息相关的问题后，研发出一款名为SleepUp的产品， 以＂关注睡眠健康，改善睡眠状态＂为切入点，将＂脑机接口＂技术慢慢带到我们的生活里。 SleepUp是目前少有的家用化医疗级别精度的便携睡眠脑电监测设备 SleepUp有一个非常显著的特点就是小巧便携，是目前全球已知最小的脑机接口产品，重量仅有38克，配合特殊设计的一次性柔性医用贴片，实时且完整监测人体整晚脑电波信号， 并且能够通过可视化的图像监测和分期算法，让人们在家用场景准确地获取自己的睡眠分期报告，并辅以AI赋能的诱导助眠功能，从而达到＂自我睡眠健康管理，AI赋能改善睡眠＂之目的。 在既往的诊断中，对于失眠的判定，并没有一套相对高效且价格低廉的治疗方式。大多数医用多导睡眠仪（PSG），虽是目前睡眠疾病诊断的公认手段，但诊断慢、效率低、判图比较复杂。 上面提到睡眠的深浅是由不同的脑电波形构成的，那作为＂脑科学＂领域的研发产物，SleepUp是如何工作的呢？ 其实SleepUp能够通过识别人体生物脑电波，根据用户大脑神经信号状态，智能化匹配不同频段和强度的声波响应（比如白噪音、粉噪音）。通过匹配特定特征的声波，可以诱导大脑神经信号状态由兴奋状态逐步过渡到抑制和平静状态。这种声波中的不同成分能够诱发和调整与睡眠相关的α波、β波、 θ波等生物信号的分布比例，从而使人们可以从清醒状态诱导至睡眠状态或者冥想状态。 除了脑电波信号之外，SleepUp还能监测到人体心率、血氧、体动等睡眠过程中的重要指标，多导睡眠仪（PSG）会整晚进行校对。根据显示信息，通过蓝牙的方式传输到手机APP上，结合机器学习算法，生成睡眠日报、周报、月报，并且给到使用者一套属于他自己的睡眠管理方案。 按照脑陆科技联合创始人兼CMO吴寒峰的说法，这是目前市面上少有的家用化的便携睡眠脑电监测设备，也在另一层面印证了脑科学产业在国内发展的进度。 脑科学作为一个基础学科，正在越发地展现其价值，也让社会越来越多的科研以外的圈层开始关注这一领域。 脑科学在中国 02
睡眠只不过是庞大的脑科学中一个分支，脑科学所涵盖的，其实是一个更为广阔和复杂的领域。 科学界甚至把脑科学视为是人类理解自然界现象和人类本身的＂终极疆域＂。 2020年8月，埃隆·马斯克（Elon Musk）通过全网直播的方式，展示了他创办的Neuralink公司的新一代脑机接口设备，以及他们在脑机接口技术上取得的最新进展。最新的可穿戴设备LINK V0.9和手术机器人，并通过现场的三只小猪和实时神经元活动演示，展示了Neuralink脑机接口技术的实际应用过程。 三只小猪和实时神经元活动演示，展示了Neuralink脑机接口技术的实际应用过程 尽管这次展示的结果有限，就是通过给猪植入一个小芯片后，可以读取到猪的脑部活动状态，从而可以预测猪的实际行动路线，也能够进一步分析猪的脑部情感状态。但是却让公众首次看到脑科学大范围推广和应用的可能，也让脑科学逐渐被大众所接受。 人类大脑包含850亿个神经元，是人体身上最重要和最复杂的器官，但我们对大脑的认知非常少，无论是睡眠还是语言在大脑内，都是以波的形式存在的。 脑机接口，也就是Brain-Computer Interface BCI ，指的是在大脑和外部机器之间，构建接口和互连通路，并实现信息的直接交换。 所以，脑机接口的本质，就是通过一定的手段，感知和检测大脑里神经元的电活动，并将其翻译、转换成对外部机器的控制。或者反之，将外部事件转换成电脉冲信号，并传输回大脑，干预影响神经元的电活动，从而让主体获得相应的感觉和体验。 在中国，脑科学的发展同样获得长足的进步。 SleepUp的研发公司、总部位于北京的脑陆科技，便是在国内处在这一领域前沿的中国公司，专注于脑科学技术、脑机交互、类脑计算研究与产业化，并将脑机接口技术与人工智能技术结合应用落地。 与人们想象中不同的是，中国在脑科学方面不论是起步还是科研成果都处于科研的前端，用清华大学人工智能研究院院长、脑陆科技首席技术专家张钹的话说： 从技术还是到人才的角度，中国的平均水平已经不弱于国外的了，但是我们在尖端水平和尖端人才上确实存在差距。 吴寒峰希望自己的公司能够成为世界首屈一指的脑科学与脑机交互科技公司。统计学背景的他，并不是一个专职科研人员，他在公司的职责更像是一台巨大发动机的燃料，重点负责公司投融资，在他看来： 科研的团队是重中之重，领先的技术来自一群卓越的人才聚集。 在脑陆科技，吴寒峰需要考虑的更多是全社会各种力量共同推动，包括资本、政策的推动，以及商业应用转化的方方面面，这也恰恰是吴寒峰所擅长的。 一家科技企业的诞生，需要他专注于每个用户的需求，而这种需求体现在人的身上，它一定是有温度的， 所以脑陆科技将脑科学最前沿的技术，放在了都市人群最在乎的睡眠上体现，也让SleepUp成为脑陆科技首款亮相的非侵入式产品。 而采用非侵入式脑机接口，也是以用户需求出发的考量之一，目前的脑机接口（BCI）主要分为三种形式侵入式、半侵入式、非侵入式。侵入式的代表是马斯克的Neuralink，目前还停留在活体动物实验，半侵入式是探针，不穿透颅骨，在颅骨外侧监测，而非侵入式则是采用在皮外接触，从原理上，在捕获到脑信号之后的工作部分是完全相同的，区别在于侵入式较非侵入式在信号的体现上受到的干扰更小，且能获取到更丰富和特定的深度脑区信号。 脑陆科技CMO吴寒峰在脑科学开放日进行SleepUp的产品发布与讲解 但是在吴寒峰看来，脑陆科技作为一家突破交互式的企业，非侵入式是目前更普世、能够进入千家万户的方案。 同时，脑陆也在助力侵入式，通过脑机技术应用在一些特定的场景，比如癫痫、帕金森综合症类的病人，以严肃医疗临床角度为患者提供更好的服务。 用吴寒峰的话说：＂脑陆科技的企业使命分成两个部分，第一部分是让脑机接口进入每个家庭，而第二部分是用脑科学知识提高人类的幸福感＂。 这就像脑陆科技并行的两条腿，而他们已经通过改善人们的睡眠质量，迈出了坚实的第一步。 脑机接口的另外一个重要的理论基础是，人们发现大脑皮层存在分区，而不同区域负责的功能不尽相同。例如，额叶负责高级认知功能，比如学习、语言、决策、抽象思维和情绪；顶叶负责躯体感觉、空间信息、视觉信息的处理和整合；颞叶负责听觉、嗅觉、长期记忆；枕叶负责视觉等等，而这些也是脑陆科技未来努力的方向。 在脑科学开放日现场，脑陆科技的员工正在给来宾展示脑陆科技目前所研发的科技成果 未来，脑陆科技可能会基于世界领先的脑机接口技术推出一系列技术和产品。比如将意念打字相关技术商业化、产品化，试想仪器通过捕捉你的脑波将意念转化为文字，将是一件多么科幻的事，另外还有梦境还原，梦境检测，精神类脑健康类的疾病筛查等等。 脑陆科技希望通过过硬的技术实力赋能到若干行业内，在社会上能够真正的推广开脑机接口技术。 朝气蓬勃的团队 03
采访的当天下着雨，走进脑陆科技，你会不由自主地被某些情绪所感染。脑陆科技的主要生力军年龄大概在25-35岁左右，青年们带着活力，来去如风，把门口的一小滩积水踩得稀里哗啦，来去匆匆地走进公司，做着自己心向往之的事业，这似乎也是脑陆科技的魅力所在。 觉醒·2021脑科学开放日，脑陆科技团队现场合照 与诸多＂大厂＂不同的是，这里的管理风格更加随和。在脑陆科技没有论资排辈，也没有工号，公司内部是不能叫职衔，也没有所谓＂总＂的概念，互相都是直呼其名，非常扁平化。事业群与事业群也是一样，这里还有个被称为 ＂C领袖计划＂ 的通道，正式员可以自荐和他荐的方式报名，与创始人们各共事三个月，如果能在这九个月当中高负荷地配合完成好工作，将在两年内成为C level 合伙人。 聂眉宁博士也是这个团队中的一员，他见证了公司的发展，如今已经成为了脑陆科技合伙人/高级技术专家。他与脑陆科技的渊源来自于当初他和脑陆科技的联合创始人卢树强博士共同参与的一个AI研究的项目，当时聂眉宁作为网络与软件系统方面的专家，开始第一次接触脑陆科技。 ＂那会儿，公司大概十多个员工吧，挤在中关村那边的一间一百多平方的办公室里，聊着梦想，去想办法攻克各种问题，把工作当成一个事业、一种追求。我深深地被他们的精神和激情感染，也被脑科学技术本身所深深打动。所以就很希望也能像他们一样去投入自己喜欢的事业，在脑科学技术发展这个过程中贡献一份力量。虽然我正式入职时间不长，但我亲眼见证了脑陆的成长＂。 对于聂眉宁博士来说，脑陆科技最吸引他的是这个公司做的事情是切实的社会需求，从科研的角度说，并不是所有科研方向都能如此地贴合社会。 这让脑陆科技天然就具备了一种与众不同的吸引力。同时，脑机接口方向又涉及电子电路、信号处理、人工智能算法、软件与系统以及人机交互设计等多个层面的硬核技术，正是他一直追求的理想行业。 ＂比如像脑机意念打字、脑机梦境生成这些，大部分人可能会觉得是一些很有趣的主意，但这些技术的意义和价值其实不止于此，比如对于一些残疾人来说，类似意念打字这样的成果能让他们获得更便捷的生活，也能让大家去更好的理解大脑的机制，这是真正地在造福社会。＂在脑陆科技这样有趣的研究还有很多，这让他感到既有挑战性又有使命感。 在来到脑陆之前，聂眉宁是负责网络与软件系统的专家。而如今，新工作给他带来了新挑战，比如硬件与软件系统的连接和对应的高要求脑电信号传输。在这方面，聂眉宁需要做的是在源头上要确保脑机硬件的嵌入式操作系统的功能配置能够与智能终端的通信协议相匹配，另外，在大脑信号数据的传输与分析上，除了配置高强度的加密算法，同时也要确保新的传输协议能够支持大脑神经信号的高稳定性传输要求。 脑机接口是多个学科的交叉融合，其中一些技术包括底层嵌入式操作系统、AI算法、信号算法、电子电路等。 因为目前脑机技术已经开始大规模地应用在各个领域，如交互娱乐、建筑生产、医学健康等，所以它对应的整个脑机软件与系统及通信与算法的稳定性和时效性非常重要，同时更需要针对脑机技术、接口技术所承载的这些主体，给出更全面完善的功能运行和技术服务保障，从而更全面地去实现整个脑机接口技术的功能准确性以及整个交互逻辑的合理性。 聂眉宁希望在他熟悉的领域，包括传统的软件研发和网络通信，结合掌握的信号分析与机器学习等专业技术，尽可能地为公司的发展去提供技术保障，同时也能让自己参与到这个时代的科技前沿，做一个宏大事业的推动者和见证者。 脑陆科技的＂青年魔力＂ 04
在一段有趣的短视频里，袁碧添的头上戴着头盔，身旁的灯光随着他的大笑或是安静变得忽明忽暗，活像是《X战警》中的万磁王，引来身旁的人们的阵阵惊呼，袁碧添骄傲地向我们炫耀着他的成果。如今，这位还在斯坦福大学读书的00后已经在脑陆科技交互项目组成了一名小Leader。 袁碧添与脑科学结缘的初衷很单纯：从小把他带大的奶奶在2014年中风，在弥留之际口不能言，让他的内心里深受触动，立志长大之后一定要找到一个能直接通过大脑交流的解决方案。 他在大学时期选择了脑神经科学和人工智能的交叉专业，也是希望通过脑机接口实现大脑和世界的直接互动，帮助到更多深受疾病影响，并连累到身体机能的的普通人。 在选择脑科学公司进行深造之前，袁碧添从北京来到了上海，再从杭州到深圳，几乎拜访了所有中国的脑科学公司，不过最终他还是选择了脑陆科技。 他不光想在课本上去学习脑神经科学，或者是实验室里做一些科研工作，而是真正到一个平台上，一个公司里面去把一个想法从0做到1，如果被验证对人类生活有突破性意义，公司会立项，并转到更成熟的团队和资源进行产品化，借助脑科学应用改变普通人的生活。 同时，他也是真正来到脑陆之后，才意识到一个成功的脑机交互公司不光需要专注于脑科学算法分析，同时也要具备对应的电路硬件研发，以及电极材料研发的能力。 对于脑陆科技甚至整个脑科学行业，年轻人能够真正地投入到脑科学里面才是这个行业未来能够获得发展的保证，正如张钹院士所说：无论是发展脑科学本身，还是与其它学科的交叉，都需要创新，特别是从0到1的创新。我们特别希望更多的有志青年，能够加入到脑科学研究的行列中来。 科学研究的长期发展，依靠的永远是青年人的热血、情怀和投入。 脑陆科技的全球脑科学登陆计划正式开始全面启动， 将招募100名来自全球顶尖高校的实习生来到这里，去探索未来脑科学应用，去开发新的脑科学产品。 脑陆希望未来的人可以做什么呢？ 未来的人将会有一个共同烦恼，＂我们是选择生活在一个现实生活中呢，还是一个由AR、VR、区块链、脑机交互技术组成的一个虚拟社会宇宙中呢？＂ 人脑里的850亿神经元很大，依旧有很多问题亟待解决，而且每解决一个脑机交互技术壁垒，都是在帮人类在生活发展和幸福感提高上前进了一大步，这就是脑陆科技希望年轻人加入脑机交互技术研究的原因。 我们对大脑的认知并不完整，甚至在某些方面是肤浅的。 如果把脑科学研究比喻成一个抹了黄油的面包的话，今天我们仅仅是把上面的一层黄油理顺，还没有开动，面包里面究竟是什么样子，依然存在着很大的认知局限。比如说人为什么会有哲学思维？人的七情六欲是如何产生的？到目前为止，人更多地是从行为的角度去反推大脑的工作原理。 但与此同时，我们也了解到脑科学并没有那么的神秘，随着科技的发展，比如AI的技术，或是其他硬件的技术，都是逐渐帮助我们打开这扇门的钥匙，而且速率惊人，这也是为什么过去五年脑科学的技术和知识快速地爆发，可能是在过去一百年都没有做到的。技术的赋能，和民众关注度的提升，让越来越多的新技术应用在脑科学上，越来越多的人投向神经事业，或许这个行业会以一个前所未有的速度向前发展，去解决更多人所面对的问题。 文末点击阅读原文 进一步了解「脑陆科技」 （部分图片来自脑陆科技、视觉中国、unsplash） 策划：三联.CREATIVE 微信编辑/设计排版：宋嘉慧 作者：Benjamin 海报设计：藏星 文章版权归《三联生活周刊》所有，欢迎转发到朋友圈，转载请联系后台。