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神经接口生物材料综述
摘要。生物材料对于神经接口（包括脑机接口）的发展至关重要。生物材料方法可改善神经接口的功能性、兼容性和寿命，从而实现脑机通信。对脑电极阵列、神经探针和植入式设备中使用的生物材料的广泛研究依赖于材料如何影响神经信号记录、刺激和组织接触。它还研究了生物材料、生物电子学和 3D 打印如何改善神经接口。生物材料调节神经炎症反应，增强脑组织再生，并延长神经接口寿命。这项研究展示了基于生物材料的神经接口在神经假体、神经康复和基础神经科学研究中的改变潜力，满足了脑机关系和神经技术创新的需求。这些发现表明，扩大生物材料的研究和开发，以推进和维持神经接口技术以供未来使用。
脑机接口中的多臂老虎机
多臂老虎机 (MAB) 问题模拟了一个决策者，该决策者根据当前和获得的新知识优化其行动以最大化其回报。这种类型的在线决策在脑机接口 (BCI) 的许多程序中都很突出，MAB 以前曾用于研究，例如，使用哪些心理命令来优化 BCI 性能。然而，BCI 背景下的 MAB 优化仍然相对未被探索，即使它有可能在校准和实时实施期间提高 BCI 性能。因此，本综述旨在向 BCI 社区进一步介绍 MAB 的成果丰硕的领域。本综述包括 MAB 问题和标准解决方法的背景，以及与 BCI 系统相关的解释。此外，它还包括 BCI 中 MAB 的最新概念和对未来研究的建议。
报告20-06脑机界面
[1] FETZ EE。皮质单位活动的操作调节。Science 1969; 163：955-8。 [2] Serruya MD，Donaghue JP。 神经运动假体设备的设计原理。 in：Horch KW，Dhillon GS，编辑。 neu-ropthetics，理论与实践2003。 隆德雷斯：帝国大学出版社； 2003 [第三章]。 [3] Lebedev MA，Nicolelis MA。 脑机界面过去，现在和未来。 趋势Neurosci 2006; 29：536-46。 [4] Kirsner S. Cyberinetics的大脑到计算机界面获得了第二次机会，波士顿环球仪； 2009。 [5] Lotte F. Les界面cerveau-ectractur：conception et uti-utiLisation enréalitéiverle。 Rev Technique Sci Informatiques Hermes 2012; 31（3）：289-310。 [6] Huggins JE，Guger C，Allison B等。 第五国际脑计算机界面会议的讲习班：定义未来。 [Disponible Sur：https：// Interstices。 info/ openvibe-un-logiciel-pour-les-les-intterfaces-c-serveau-Artinateur/]。 [7] Benabid Al等。 由四边形患者中的上性无线脑机界面控制的外骨骼：概念证明。 Lancet Neurol 2019; 18：1112-22。 [8] Wagner FB，Mignardot JB，Le Goff-Mignardot CG，Demesmaeker R，Komi S等。 有针对性的神经技术可恢复脊髓损伤的人类行走。 自然2018; 563：65-71。 [9] Merad M，De Montalivet E，Legrand M，Mastinu E等。Science 1969; 163：955-8。[2] Serruya MD，Donaghue JP。神经运动假体设备的设计原理。in：Horch KW，Dhillon GS，编辑。neu-ropthetics，理论与实践2003。隆德雷斯：帝国大学出版社； 2003 [第三章]。[3] Lebedev MA，Nicolelis MA。脑机界面过去，现在和未来。趋势Neurosci 2006; 29：536-46。[4] Kirsner S. Cyberinetics的大脑到计算机界面获得了第二次机会，波士顿环球仪； 2009。[5] Lotte F. Les界面cerveau-ectractur：conception et uti-utiLisation enréalitéiverle。Rev Technique Sci Informatiques Hermes 2012; 31（3）：289-310。[6] Huggins JE，Guger C，Allison B等。第五国际脑计算机界面会议的讲习班：定义未来。[Disponible Sur：https：// Interstices。info/ openvibe-un-logiciel-pour-les-les-intterfaces-c-serveau-Artinateur/]。[7] Benabid Al等。由四边形患者中的上性无线脑机界面控制的外骨骼：概念证明。Lancet Neurol 2019; 18：1112-22。[8] Wagner FB，Mignardot JB，Le Goff-Mignardot CG，Demesmaeker R，Komi S等。有针对性的神经技术可恢复脊髓损伤的人类行走。自然2018; 563：65-71。[9] Merad M，De Montalivet E，Legrand M，Mastinu E等。使用残留肢体截肢个体的残留肢体运动对自动假肢控制策略进行评估
生物引导的生物电接口工程
生物电界面连接各种长度尺度上的材料和生物系统，从亚细胞尺寸到组织和器官水平。近几十年来，界面的发展取得了显著增长。自 21 世纪初以来，该领域已从膜片钳、微电极阵列 (MEA) 和场效应晶体管 (FET) 发展到基于微创、超小型和生物相容性纳米材料的传感和调制技术 1–3 。到目前为止，研究一直在利用具有合理设备结构和高效制造方法的纳米级导电材料来开发神经科学、心血管疾病研究、微生物相关能源系统和许多其他不断扩展的领域的新应用 4–9 。半导体、碳、金属及其复合材料和氧化物是用于界面的材料，可催化深部脑刺激器、视网膜假体、植入式人工起搏器和微生物燃料电池的开发以及个性化医疗的探索取得重大进展 10–14 。这些发展增强了更好地理解细胞、组织和器官系统内和之间复杂的电生理生物过程的能力。
探索脑机界面中的协同作用
患有严重神经损伤的个体通常依赖于辅助技术，但是当前的方法在准确解码多度自由度（DOF）运动方面存在局限性。皮质内脑机界面（IBMIS）使用神经信号提供更自然的控制方法，但目前在更高的动作方面挣扎 - 大脑毫不费力地处理。从理论上讲，大脑通过肌肉协同作用简化了高功能运动，这些肌肉将多个肌肉连接起来作为单个单位。已经使用降低性降低技术进行了研究，例如主成分分析（PCA），非负矩阵分解（NMF）和Demixed PCA（DPCA），并成功地用于降低噪声并改善非侵入性应用中的噪声并提高离线解码器的稳定性。然而，它们在改善各种任务的植入记录的解码和普遍性方面的有效性尚不清楚。在这里，我们评估了大脑和肌肉协同作用是否可以在非人类灵长类动物的IBMI表现中提高执行两多手指任务的IBMI表现。具体来说，我们测试了PCA，DPCA和NMF是否可以压缩和降低大脑和肌肉数据，并改善跨任务的解码器概括。我们的结果表明，尽管所有方法在解码准确性时都有最小的损失有效地压缩数据，但没有通过降解来改善性能。此外，这些方法均未增强跨任务的概括。这些发现表明，虽然降低维度可以帮助数据压缩，但仅凭它可能无法揭示提高解码器性能或概括性所需的“真实”控制空间。需要进一步的研究来确定协同作用是最佳控制框架还是是否需要替代方法来增强IBMI应用中的解码器鲁棒性。
生物传感器接口的石墨烯纳米纤维
近年来，新型二维（2D）材料的开发在推进生物传感器设备的医疗保健应用程序中起着关键作用，这是由于其独特的特性。1这些材料具有显着的属性，例如高表面与体积比，特殊的电导率和生物相容性。此外，它们的超薄性质允许与生物分子的有效相互作用，从而增强了检测各种生物标记物的灵敏度。2D材料的固有特性促进了高度敏感和选择性的生物传感器的发展，从而可以准确，快速检测与健康状况相关的生物标志物，从而对医疗保健诊断和监测产生了重大贡献。在为医疗保健应用提出的一系列技术中，电化学感知成为最有希望的，这主要是由于其成本效果，易于操作，高灵敏度，高灵敏度以及与服务点（POC）设备的兼容性。2这项技术已熟练地集成到可穿戴，便携式和可植入系统中。3，例如，基于单壁碳纳米管屏幕打印电极的电化学设备已成功用于单步监测SARS-COV-2 SPIKE蛋白。4
机器人teleperation的伪热接口
机器人远程操作涉及远程驾驶和操纵机器人系统，这特别适用于敌对的环境。但是，情况意识（SA）构成了远程植物学的主要挑战[9]。操纵物体时，人类会感知触觉。触觉反馈在人们与远程环境互动（例如，在机器人的远程流动中）互动或在虚拟环境中提供更多沉浸式体验时，一直发挥着重要作用，而人类没有可能在本地触摸的可能性。通过使用多模式反馈（主要是视觉）和探索大脑的能力和局限性，可以将伪助记术视为每一个CE的一种触觉幻觉[11]。通过介绍映射到用户动作的伪热技术技术（PHT）的微妙细微差别，允许模拟虚拟触觉和牙龈感觉，而无需将触觉设备附加或应用于身体而引起。通过多模态模拟的感觉效率感知到这些这些，例如通过视觉和听觉效率或体现的隐喻。近年来，伪热疗文献发表的研究工作的数量不大，模拟了更多的技术和新的应用领域，主要集中于扩展现实和空中互动[16]。作者考虑进一步探索这些PHT，特别是组合多模式的技术，以改善机器人远程操作，在远程车辆驾驶，对象操纵，SA和协作任务中。据最佳作者所知，在很大程度上尚未探索PHT进行机器人远程操作，但[13]例外[13]呈现合规性并协助手术远程操作任务。
人类机器人交流.pdf-智能用户界面
▪HRI是HCI的子场，其中包括一个物理，具体的实体 - 机器人。▪由于包括身体运动，传感器以及了解人类社会暗示的需求，HRI的挑战通常会更加多样化。▪主要区别：