脑机接口概述.pptxVIP

2021/3/151脑-机接口概述2023必威体育精装版整理收集do something 2021/3/152研究背景肌萎缩性脊髓侧索 硬化症脑中风脑或脊髓损伤脑瘫其他疾病 2021/3/153脑-机接口的定义脑机接口（英语:brain-computer interface,简称BCI;有时也称作direct neural interface或者brain-machine interface）,是在人或动物脑与外部设备间创建的直接连接通路。不依赖于脑的正常输出通路(外周神经系统及肌肉组织)的脑-机(计算机或其它装置)通讯系统。 2021/3/154第一章 绪论----研究背景 2021/3/155BCI的基本构成信号采集信 号预处理特征提取分类外部设备 2021/3/156脑电记录方法功能核磁共振（fMRI）近红外线成像（fNIR)脑磁图(MEG）正电子发射断层成像（PET）脑电图（EEG） 2021/3/157BCI分类基于视觉诱发电位的BCI基于P300信号的BCI基于皮层慢电位的BCI基于感知运动节律的BCI 2021/3/158基于视觉诱发电位的BCI研究表明,当受到一个固定频率的视觉刺激的时候,人的大脑视觉皮层会产生一个连续的与刺激频率有关( 刺激频率的基频或倍频处) 的响应。这个响应被称为稳态视觉诱发电位( Steady-State Visual Evoked Potentials,SSVEP),它可以可靠的应用于脑-机接口系统( BCIs) 。 2021/3/159目前使用较多的是ssVEP,典型的研究机构有美国wright Patterson空军基地和清华大学。wrightPatterson空军基地的McMillan和Calhoun对SSVEP进行了研究,并利用SSVEP实现了对飞行模拟器的控制。国内清华大学在VEP这方面取得了一定的成绩,开发了基于ssVEP的BCI系统,该系统能够通过脑电信号控制空调和电视,甚至启动语音播放器和拨打电话等;他们又利用VEP成功开发出一套“脑控电话拨号系统”。国内重庆大学何庆华等人一。设计了基于同频次复合刺激方式的脑机接口系统。 2021/3/1510清华大学脑机接口用“思维”来控制电器开关和物体移动,这种科幻电影里面的景象如今被我国科学家通过“脑机接口技术”变成了现实。现在做的测试是用“思维”来拨打电话。测试者只需盯着键盘上某个按不同频率在闪烁的数字,电脑就会自动把这个数字拨出来。 2021/3/1511 2021/3/1512基于P300信号的BCIERP是人类受到某种外界刺激或进行特殊心理活动时,因脑神经元活动而产生的特定EEG变化．P300一ERP是由小概率事件(视觉、听觉、触觉等形式)诱发的一种ERP,因对应于事件发生约300毫秒后EEG中的一个正电位波形而得名．基于P300电位的BCI利用特定的事件刺激序列,诱发使用者的P300电位,通过P300的发生时刻来判断用户的意识活动．这种类型的BCI特别适合从多个选项中选择一个目标的操作 2021/3/1513 2021/3/1514基于皮层慢电位的BCI皮层慢电位（SCP）是持续时间为几百毫秒到几秒的皮层电位变化,是脑电信号中从300毫秒持续到几秒钟的大的负电位或正电位,能反映皮层I和II层的兴奋性,被试通过反馈训练学习,可以自主控制SCP幅度产生正向或负向偏移。健康人可以经过训练控制大脑中慢皮层电位的变化,平静时为正向,进行某种心理活动时为负向,这被称为慢皮层电位的自调整。 2021/3/1515基于感知运动节律的BCI运动感知节律由 和 节律组成,它们是脑活动位于 频带（7-13赫兹）, 频带（13-30赫兹）的波动。大脑的活动和运动任务相关的时候,感觉运动节律会发生改变,更为重要的是,仅仅是进行运动想象也会反应在感觉运动节律的变化当中。 2021/3/1516事件相关去同步/同步当执行或仅仅是想象运动时,通常会伴随着特定频率带能量的降低,这种现象被命名为事件相关去同步（Event-related desynchronization,ERD）;相反的,运动之后能量的增加则意味着事件相关同步（Event-related synchronization,ERS）现象的发生。 2021/3/1517 2021/3/1518 2021/3/1519 2021/3/1520 2021/3/1521 2021/3/1522The data show that hand motor imagery induced in a significant mu ERD in all subjects, whereas foot and/or tongue motor imagery revealed a signifi