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BCI：“想象一下打网球！”
脑机接口 (BCI) 研究主要针对脑干中风、晚期肌萎缩侧索硬化症或肌营养不良症后无法交流的严重瘫痪患者。另一组患者是失去手臂功能的脊髓损伤者。在这方面，几个研究小组正致力于寻找解决方案，提供基于 EEG 的替代控制系统。然而，另一组患者包括无反应的患者。主要是在脑外伤后，这些人无法向体外发送任何交流信号，而且他们是否有意识也是未知的。Boly（Boly 等人 2007 年）、Owen（Owen 等人 2006 年）和 Monti（Monti 等人 2010 年）进行的 fMRI 实验表明，可以与这些意识微弱的人取得联系。在这种模式下，患者被要求想象打网球而不是空间导航。这项工作的目的是将这个范式移植到基于 EEG 的范式中，总体目标是在基于 EEG 的家庭环境中使用这种基于 fMRI 的通信。
额叶和顶叶在理解意识障碍中起着至关重要的作用：从脑电图研究的角度
长期以来，人们一直对意识的起源及神经关联存在争议。研究表明，前额叶和后顶叶皮质的感觉区整体工作空间与大脑的意识活动高度相关（Giacino et al.，2014）。后部皮质包含一个后部热区，用于产生视觉、听觉、触觉等多种意识体验（Boly et al.，2017；Koch，2018），这为后部脑区与人类意识相关提供了直接证据。前额叶严重损伤的患者仍然保留有唤醒和意识，这表明前额叶皮质应排除为意识依赖性皮质（Koch，2018）。但也有研究者认为，大多数与意识无关的额叶结构受损，并不会导致意识丧失；额叶中的关键结构主导着人类的意识（Koenigs 等人，2007 年；Koch 等人，2016 年）。意识障碍 (DOC) 是由于调节觉醒和意识的神经系统部分受损或功能障碍导致的意识状态改变（Schiffi 和 Plum，2000 年；Giacino 等人，2014 年）。DOC 患者通常因中风、缺氧等原因遭受严重的脑损伤（Gosseries 等人，2011b、2014 年）。此类患者可能处于植物人状态 (VS) 或微意识状态 (MCS)。这两种状态都具有较高的觉醒水平；MCS 涉及可重复的非反射性行为反应，而 VS [也称为无反应性觉醒综合征 (UWS)] 仅涉及对外部刺激的反射性行为反应。 VS/UWS 是一种临床综合征，描述患者在睁眼清醒状态下无法表现出自主运动反应（Laureys 等人，2010）。MCS 患者无法与周围环境交流；然而，他们表现出波动的意志行为残余（Laureys 等人，2004）。此外，根据他们对命令的响应能力、有意交流等，MCS 可分为 MCS + 和 MCS-（Chennu 等人，2017 年；Rizkallah 等人，2019 年）。此外，Thibaut 等人（2021 年）将大脑活动与 MCS 相似的 VS/UWS 患者定义为 MCS ∗。额叶是言语功能和运动行为的控制中心；它还被认为与更高级的认知有关，包括记忆和执行力（Chayer and Freedman，2001）。全局工作空间理论假设意识通过信息处理产生，信息处理通过以额叶和顶叶为中心的两个神经元网络将输入信息传播到整个大脑（Koch，2018）。神经影像学研究表明，意识水平的提高伴随着顶叶联想皮层代谢率的变化（Laureys et al.，1999 ) 以及与额叶相关的神经连接增加 ( Jang and Lee , 2015 )。脑电图 (EEG) 是一种非侵入性、高度兼容且便携的测量方法，可以测量