摘要:终身学习、个性化学习理念的日益深入人心,以及对有效、价格合理的自动化学习系统的需求,推动和促进了脑机接口(BCI)在教育领域的应用。但作为智能教学技术的代表,BCI的应用仍处于非主流,在理论基础、技术装备、制度保障等方面存在诸多障碍。本研究从技术原理、应用潜力、应用障碍三个方面阐述了BCI在教育领域的优势与不足。虽然在线教学为BCI在教育领域的应用提供了新的机会,但其在改变主流教学方式方面的作用有限。若能将二者有机结合、相互补充,将对提高学生的学习积极性、提高学习效率大有裨益,成为BCI等非主流技术在后疫情时代的有效生存之道。
前言 ...................................................................................................................................................................................I
甘 迪,黄 辉,李承智,等 .脑机接口对义指精细动作控制的研究进展 [ J ] .中国临床医学 , 2025, 32(1): 114-119.GAN D, HUANG H, LI C Z, et al.Advances in research on fine motion control of prosthesis fingers with brain-computer interface [ J ] .Chin J Clin Med, 2025, 32(1): 114-119.DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2025.20241119
接口技术[j]。信号处理期刊,2023年,39 (8):1386-1398。doi:10。16798/j。ISSN。 1003-0530。 2023。ISSN。1003-0530。2023。
摘要 - 情感识别对于各种精神疾病的诊断和康复至关重要。在过去的十年中,由于其突出的准确性和可靠性,对基于脑电图(EEG)的情绪识别进行了深入研究,并且图形卷积网络(GCN)已成为解释EEG信号的主流模型。然而,尽管已证明这种关系在情感识别中很重要,但电极关系,尤其是整个头皮的远距离触发依赖性。小型接受领域仅使较浅的GCN仅聚集局部淋巴结。另一方面,堆叠太多的层会导致过度光滑。为了解决这些问题,我们提出了锥体图卷积网络(PGCN),该网络汇总了三个级别的特征:局部,中镜和全局。首先,我们基于电极的3D拓扑关系构建一个香草GCN,该拓扑关系用于整合两阶局部特征。其次,我们基于先验知识构建了几个介观脑区域,并采用介观的关注来依次计算虚拟的介观中心,以关注介观脑区域的功能连接;最后,我们融合了节点特征及其3D位置,以构建数值关系邻接矩阵,以从全局的角度整合结构和功能连接。在三个公共数据集上的实验结果表明,PGCN在头皮上增强了关系模式,并在受试者独立的场景和主题独立的方案中实现了最先进的性能。同时,PGCN在增强网络深度和接受领域之间做出了有效的权衡,同时抑制了随之而来的过度光滑。我们的代码可在https://github.com/jinminbox/pgcn上公开访问。
土著藏族已经开发了自适应生理机制,以应对Qinghai-Xizang高原的低氧环境。据报道,与缺氧诱导因子途径相关的内皮PAS蛋白1基因(EPAS1)内的遗传变异与藏族之间的低氧适应性有关。大脑在体内表现出最高的氧气消耗,特别容易受到高空缺氧的影响。我们研究了Qinghai-Xizang高原中藏族的结构和功能性脑网络的遗传影响。在这项研究中,招募了135名年轻土著藏族(62名男性和73名女性)作为实验组。 65名与相关特征相匹配的低地汉族人被招募为遗传变异分析的对照组。基于先前的报道,选择了EPAS1中的12个单核苷酸多态性基因座进行基因分型。随后,使用磁共振成像(MRI)获得了大脑的T1结构和静止状态功能图像。单倍型分析表明,藏族中GA和CAAA单倍型的频率明显高于低地汉族个体。藏人被认为是更高的适应性。因此,藏族被归类为遗传适应的藏族(GHA-tibetans)和遗传适应性较低的藏人(GLA-tibetans)。自适应的大脑变化也参与了自发的休息状态活动网络。与Gla-tibetans相比,Gha-tibetans在左中央回和右侧毛氨酸回去,右侧额叶和右后扣带回回去的皮质表面积明显更大,在左PericalCarine Gyrus和右PericalCarine Gyrus和右上角的皮质体积中,右侧额叶和右后扣回去。在多个网络中观察到功能连接显着提高,包括体育体网络,腹侧注意网络,视觉网络和默认模式网络。这项研究揭示了EPAS1遗传变异与土著藏族中大脑结构和功能网络的适应性之间的关系,表明大脑的适应性变化主要集中在与视觉感知,运动控制和相关功能网络相关的区域上。这些大脑变化可能有助于土著人口在极端环境中更好地调节其身体活动。
个人简介:David Vitali 于 1988 年毕业于比萨大学物理学专业,并于 1994 年获得比萨高等师范学院物理学博士学位。他曾担任北德克萨斯大学(美国)、巴黎高等师范学院、昆士兰大学、布里斯班(澳大利亚)和维也纳大学的客座讲师。自 2015 年起,他担任卡梅里诺大学理论物理学教授。他在国际同行评审期刊上发表了 193 篇出版物,引用次数超过 10700 次,Hirsch 指数 h = 52(SCOPUS 数据库)。他在量子光学和量子信息理论的许多子领域开展了研究,例如纠缠操控、量子通信和量子密钥分发、量子技术的量子光学实现。 2015 年,他被任命为美国物理学会 APS 会士,表彰他“在腔光力学方面的开创性工作,为量子信息处理和量子受限传感提供了理想而灵活的环境;提出了控制量子系统退相干的开创性技术。” 2021 年,他被提名为 OPTICA 高级会员,并协调了多个欧洲项目和许多国家项目,这些项目均与量子技术和量子光力学有关。
致谢 ............................................................................................................................. 67