一圖速覽 | 十大腦機介面關鍵技術發布

上證報中國證券網訊據腦機介面產業聯盟7月14日消息，為紀念腦機介面科學概念提出五十年以及進一步加強腦機介面領域的科技前瞻研判，引領原創性科研攻關，推動科技自立自強，腦機介面產業聯盟組織動員各會員單位、聯盟工作小組及聯盟專家及廣大腦機介面產學研醫科技工作者，徵集全球共同關注的腦機介面十大關鍵技術。在天津首屆腦機介面大會暨腦機介面產業聯盟第一次全會上，發布了十項關鍵技術，這些技術是腦機介面領域的重要突破。

腦機介面系統快速校準的腦電樣本擴增技術

#受限於腦電訊號的跨個體、跨時間等強變異性，腦機介面系統通常需要冗長、繁瑣的校準過程來獲得足夠的訓練樣本，阻礙了腦機介面走向實際應用。面向腦機介面系統快速校準的腦電樣本擴增技術能夠有效減少腦機介面系統的校準負擔，推動實現「plug and play」的高性能腦機交互，加速腦機介面的產業化進程。

基於混合腦電特徵的大規模指令集腦機編解碼關鍵技術

指令數量作為腦機介面（BCI）的核心指標之一，決定了BCI的控制維度，是影響BCI效能的關鍵因素之一。傳統非侵入性BCI指令數量少，應用場景有較大限制。透過設計新型時-頻-空分多址編碼策略、高效解碼混合腦電特徵，可實現超200指令數量的高速腦機編解碼關鍵技術，對提升BCI系統效能、拓展BCI應用場景具有重要意義。

基於視覺誘發電位的高效能腦機編解碼關鍵技術

視覺誘發電位腦機介面有非侵入性、通訊速率快、穩定性高等優勢，已成為目前最主流的腦機介面應用範式之一。一方面基於通訊調變解調的原理建構高速率腦機編解碼理論方法，另一方面利用視網膜-視覺皮層空間映射模型建構基於周圍視野誘發電位的舒適型腦機編解碼理論方法，對推進交互友好型視覺腦機介面的實用性進程具有重要意義。

面向人體運動參數估計的穩健腦電解碼技術

#神經解碼技術將人體運動參數轉化為訊號，是運動腦機介面的關鍵技術，對復健和提升人體效能具有重要應用價值。然而在真實應用場景中，感知、認知和運動分心會影響運動參數的神經解碼性能，因此發展對各種因素穩健的運動神經解碼技術，實現穩定的運動參數解碼性能，是運動腦機接口的一項關鍵技術。具體包括：發現運動參數的穩健神經表徵和穩健神經解碼模型。

基於深腦訊號的腦機介面解碼技術

#深腦是基礎生命功能的重要策源地，研究大腦深部區域非常重要。腦深部區域涉及許多重要功能，例如運動、情緒和認知等等。透過對深腦訊號進行解碼，了解相關核團的工作原理，有望提升我們對人類基礎行為的理解，並提出新的神經和精神疾病治療方法。

微、小型化的腦訊號擷取技術

腦神經活動訊號是以類比訊號的形式被感測器提取的，採集技術是透過專用電子電路將大量的微弱的類比訊號轉變成以數位訊號形式存在的可被遠距離傳輸和儲存的資料。這種專用電子電路的微、小型化將顯著提升腦機介面的便利性。

腦訊號的線上或即時處理技術

腦機介面是大腦和電腦直接進行資訊互動的技術。為了將來自腦部的採集資訊快速處理和解讀，電腦需要將回饋訊息透過人機互動設備傳回腦部。

腦神經活性的精確調控技術

電腦將回饋的訊息直接傳遞給大腦的方法依賴於精確的腦神經調控技術，即對腦神經的直接刺激（主要是電刺激）能夠引發大腦產生正確的對電腦要輸入的訊息的重建。

安全的無線供電和腦訊號傳輸技術

對於普及使用的可攜式的腦機介面系統，供能和腦機間資訊的通訊需要採用無線傳輸模式，輸能和儲能的生物安全性和腦資料的資訊安全性是腦機介面科技的普及化要認真解決的問題。

多種模態的神經訊號感測技術

腦機介面最基本的前提就是要能夠取得腦神經活動的訊號，也就是透過感測技術對腦神經活動的電、光、磁等物理表現形式進行提取。

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