摘要:本文全面概述了脑机接口 (BCI) 的最新进展。首先介绍 BCI,描述其主要操作原理和最广泛使用的平台。然后,本文研究了 BCI 系统的各个组件,例如硬件、软件和信号处理算法。最后,本文介绍了与 BCI 在医疗、教育和其他用途上的应用相关的当前研究趋势,以及该技术未来的潜在应用。最后,本文强调了在广泛采用之前仍需解决的一些关键挑战。通过对 BCI 技术的最新进展进行评估,本文将提供有价值的见解,了解该领域在进步和创新方面的发展方向。
[9] 刘洋 , 刘东远 , 张耀 , 等 .面向脑机接口应用的便携式 fNIRS 拓 扑成像系统:全并行检测与初步范式实验 [J].中国激光 , 2021, 48 (11): 1107001.Liu Y, Liu D Y, Zhang Y, et al.A portable fNIRS - topography system for BCI applications: full parallel detection and pilot paradigm validation[J].Chinese Journal of Lasers, 2021, 48(11): 1107001.
意识障碍 (DOC) 和闭锁综合征 (LIS) 的诊断仍然是临床挑战。最严重的 DOC 类型是昏迷,其特征是闭眼,对命令或感官刺激没有意志反应。无反应觉醒综合征 (UWS) 是一种稍微不那么严重的状态,患者会出现睁眼,但没有其他反应性变化。对外部刺激的持续自愿反应是最小意识状态 (MCS) 的特征,而物体的功能性使用或准确的交流则表示脱离 MCS (EMCS)。在完全闭锁综合征 (CLIS) 中,患者无法进行自愿运动,因此无法使用主流技术进行交流,即使患者的认知功能完好无损 (Giacino 等人,2014)。在床边评估无法交流或表现出意志行为的患者的认知能力和意识功能非常困难。由此产生的诊断错误具有重大的伦理影响。昏迷恢复量表 (CRS) 修订版 (CRS-R, Giacino et al., 2004) 是最受认可的工具,具有良好或优秀的内容效度、评分者间信度和内部一致性 (Seel et al., 2010)。然而,由于觉醒水平的波动、运动障碍、严重的张力过高和其他临床特征,许多患者无法对 CRS-R 产生可重复的反应。此外,CRS-R 管理需要合格的评估人员,并且耗时,因此在许多情况下它被其他诊断工具或“判断”所取代(Formisano 等人,2019 年)。然而,据估计,被临床共识判断为无反应的患者中,多达 43% 具有最小意识(Andrews,1996 年;Schnakers 等人,2009 年)。已经开发了不同的功能成像范例来提高 DOC 诊断的准确性。例如,在 fMRI 中执行空间和运动意象心理任务(Monti 等人,2010 年)和单词识别任务(Monti 等人,2015 年)揭示了一小部分 UWS 患者的隐性(从公开行为中看不出来)命令遵循。然而,许多目标患者由于自发运动或金属植入物等技术问题无法通过 fMRI 进行评估。此外,在与 18F-FDG-PET 的比较研究中,fMRI 结果并不令人满意
脑机接口作为大脑和外部设备信息交互的渠 道 , 是前沿脑科学和重要脑疾病诊治的底层核心 工具 . 脑机接口是生物技术和信息技术交叉融合 的颠覆性技术 , 其技术研发和落地应用是一个复 杂的系统工程 , 包括神经电极、芯片、算法、通讯、 植入等核心器件和关键技术 , 涵盖微电子、神经 科学、材料学、计算机科学、临床医学、伦理学 等多学科交叉 . 因此 , SCIENCE CHINA Informa-
摘要:材料化学和工程的进步为多功能神经接口奠定了基础,这些接口涵盖从单个神经元到神经网络、神经组织和完整神经系统的长度尺度。这些技术利用传感和神经调节中的电气、电化学、光学和/或药理学模式进行神经科学研究的基础研究,并有可能作为监测和治疗神经退行性疾病以及康复患者的途径。本综述总结了化学在这一研究领域的重要作用,重点介绍了最近发表的结果和发展趋势。重点是使材料能够用于各种设备构造,包括它们在通过 3D 打印、自折叠和机械引导组装形成的 3D 生物电子框架中的最新应用。结论部分强调了关键挑战和未来方向。
前言 ...................................................................................................................................................................................I
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(i)在提交根据适用法律寻求批准的申请或指定相关国家走廊后1年的申请后,保留了一年以上的批准,以较晚者为准;或(ii)有条件的批准方式,即拟议的建筑或修改不会显着减少州际贸易中的传输拥塞,或者在经济上不可行。DOE 2002年的国家传输网格研究1记录了从1990年代开始的变速箱施工速度缓慢,并确定了现有的主要传输瓶颈。自从部门开始准备和发布拥塞研究以来已经过去了十多年。自2005年FPA第216条颁布以来,FERC发布了订单号679,2,为传输投资创造了经济激励措施,订单号890 3和1000,4
南部LNG Company,LL C.(“南部LNG”)在此提交向美国能源部,化石能源办公室提交提交的授权申请,以前是先前进口的液化天然气(LNG),其现有的LNG进口液位在乔治·乔治亚县,乔治时期的系统中,lng for a System in System for System in System for li strip in li forment in li of in li of in li of the li for lie of。 MLS”)与Elba Liquefaction项目相关的单位已在服役中或2)2021年4月L,这是其现有的毯子重新出口授权日期后的第二天,原定于1到任何国家,可以通过远洋运营商进行T lng的任何能力,并且我们不承担我们的交易。法律或政策。南部液化天然气在代表其他实体担任代理人时,请求此授权,并根据既定程序在DOE/FE中注册了每个此类实体后,都会持有液化天然气的所有权。
对于因肌萎缩侧索硬化症和脑瘫等疾病而导致严重身体障碍的人,脑机接口可以支持增强和替代通信设备访问 (BCI-AAC)。BCI-AAC 技术不需要个人拥有可靠的物理运动控制形式来访问 AAC。因此,BCI 技术可以为那些认为现有访问方法(例如开关扫描、眼球注视)效率低下、无效或令人疲劳的人提供替代访问 (Brumberg et al., 2018)。BCI-AAC 技术通过将目标神经信号转换为通信设备控制来克服与现有 AAC 访问方法相关的物理障碍。具体而言,BCI 技术针对与用于控制通信设备的感觉和运动过程相关的各种脑信号(有关综述,请参阅 Brumberg et al., 2018)。例如,P300 事件相关电位被用作已建立的 BCI 信号(Donchin et al., 2000)。要使用 P300-BCI 进行通信选择,个人需要关注他们希望选择的目标通信项目(例如字母或符号),同时随机突出显示 BCI-AAC 显示中的所有其他非目标项目。在个人所需的项目(目标刺激)突出显示后约 300 毫秒 (ms),与其他非目标刺激相比,可以在目标刺激的 EEG 记录中检测到正电压(Donchin 等人,2000 年)。然后,BCI 算法选择与此 P300 事件相关的项目(Pitt 等人,2019 年)。