脑电反馈是一种基于脑电图技术的无创脑刺激方法,通过脑机接口将脑电生理活动信号传送到计算机,将脑电活动的实时变化作为反馈刺激给予被试自身,帮助被试学习如何自我调节大脑活动。脑电反馈应用十分广泛,可作为精神疾病的辅助治疗、健康个体的认知能力提高以及作为脑电生理特征与认知功能相互作用的实验条件。为了对脑电反馈有一个清晰的认识,本文从脑电反馈系统的组成部分、脑电反馈方案的设计要素、脑电反馈的评价以及脑电反馈的机制理论四个部分对其进行了综述。
2 麻省理工学院麦戈文脑研究所,美国马萨诸塞州剑桥 3 哈佛大学言语和听觉生物科学与技术 (SHBT) 项目,美国马萨诸塞州波士顿 4 哈佛大学肯普纳自然与人工智能研究所,美国马萨诸塞州奥尔斯顿 5 纽约大学心理学系,美国纽约州纽约 6 哈佛大学心理学系,美国马萨诸塞州剑桥 7 哈佛医学院麻省总医院神经外科系,美国马萨诸塞州波士顿 致谢:作者感谢 Josh McDermott、Sam Gershman、Nancy Kanwisher、Niko Kriegeskorte、Tal Golan、Alex Williams、Andrew Lampinen、Chengxu Zhuang、Cory Shain、Martin Schrimpf 及其团队、Stanislas Dehaene 及其团队以及 CCN 2023(英国牛津)和 Ascona 2024(瑞士阿斯科纳)的观众提供的有益评论和讨论。EH、CC、NZ、MR 和 EF 部分由 NIH 拨款 U01-NS121471 资助。CC 获得哈佛大学肯普纳自然和人工智能研究所的奖学金资助。NZ 获得麻省理工学院 K. Lisa Yang 综合计算神经科学 (ICoN) 中心的博士后奖学金资助。EF 还获得麻省理工学院麦戈文脑研究所、智力探索、脑与认知科学系和西蒙斯社会脑中心的资金资助。
https://www.mos.gov.cn/kjbgz/202402402_,1898,hhtml)https://www.mos.gov.cn/kjbgz/202402402_,1898,hhtml)
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-
[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.
回归因子预处理的信号中分别提取了常用的 fNIRS 特征 , 并比较了它们的质量 。 结果表明 , 基于 GLM 的方法能够对大脑活动提供更好的单次实验评估 ,
张鑫. 智能时代的脑科学与类脑智能. 中国科学院院刊, 2024, 39(5): 840-850, doi: 10.16418/j.issn.1000-3045.20240305003.
① 参见王行愚 、 金晶 、 张宇等 :《 脑控 : 基于脑 — 机接口的人机融合控制 》, 载 《 自动化学报 》2013 年第 3 期 , 第 208-221 页 。
题名 主要研究内容 神经系统记录与调控的新概念和早期研究 处于早期开发阶段的独特和创新型记录和 ( 或 ) 调控技术,包括处于概念化 初始阶段的新的和未经测试的想法。适用于多种记录方式,包括声学、 化学、电学、磁学和光学,以及遗传工具的使用等 在人脑中使用侵入性神经记录和刺激技术的探索 组建跨学科团队,开发侵入性神经记录与刺激技术,验证新技术原理、可 性研究 行性,并进行早期开发工作 优化用于神经系统记录和调控的仪器和设备技术 通过与最终用户的迭代测试来优化现有或新兴技术的应用程序。这些技术 和方法有望解决与细胞 ( 即神经元和非神经元 ) 和网络的记录与调控相关 的重大挑战,实现对中枢神经系统动态信号的变革性理解 神经系统记录和调控的新技术和新方法 开发极具创造性的方法,以解决在细胞分辨率或接近细胞分辨率水平记录 和调控 CNS 活动相关的重大挑战。可以是各类技术,如光学、磁学、 声学和 ( 或 ) 基因操作等 大脑行为量化与同步 支持能精确量化人类行为并将其与同时记录的大脑活动联系起来的下一代 平台和分析方法的开发和验证。用于分析行为的工具应该是多模态的, 并且应该能够与大脑活动相关联,因而能够准确、特异性、灵活地测量 和调控行为相关的大脑环路活动 在人脑中使用侵入性神经记录和刺激技术 使用先进、创新技术研究行为相关的动态神经环路功能的跨学科研究,旨 在通过系统地控制刺激和 ( 或 ) 行为,同时主动记录和 ( 或 ) 操纵神经活动 的相关动态模式,并通过测量由此产生的行为和 ( 或 ) 感知来了解中枢神 经系统相关环路的动态与功能 推进下一代人类中枢神经系统记录与调控侵入性 支持新型侵入式脑机接口治疗中枢神经系统疾病的临床试验,鼓励研究人 设备的临床研究 员开展转化活动和小型临床研究 人类中枢神经系统中新型记录和调控技术的临床 支持用于人类使用的下一代记录和 ( 或 ) 调控设备的开发,从概念验证到临 前概念验证 床前测试,以进一步了解人类中枢神经系统并治疗神经系统疾病 通过 Blueprint MedTech 将开创性技术从早期开发 鼓励转化新型神经技术,由美国 BRAIN 计划提供资助并由 NIH “蓝图医疗 转化为早期临床研究 科技”计划监督。鼓励学术和小企业合作开展非临床验证研究,鼓励支 持开发和转化开创性神经技术
Orita,A。Mukai,H。Tomita,S。Tomita,K。Bamagishi,H。Ebi,Y。Tamada,K。Kamada,H。Woo,F。Ishida,E。Takada,H。 /div;Orita,A。Mukai,H。Tomita,S。Tomita,K。Bamagishi,H。Ebi,Y。Tamada,K。Kamada,H。Woo,F。Ishida,E。Takada,H。 /div;