2023 年 2 月 20 日 - 雪莉·琼斯
脑机接口 (BCI) 是允许人们使用大脑活动直接与计算机或其他设备通信的系统。 BCI 背后的基本思想是记录大脑产生的电信号或其他信号，使用算法解释这些信号，并使用产生的信息来控制计算机或其他设备。
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让我们看一下脑机接口系统的工作步骤。
第一步是使用一个或多个传感器记录大脑活动。这些传感器可以是侵入式的，例如直接放入大脑的电极，也可以是非侵入式的，例如放置在头部的电极或测量流向大脑的血流变化的光学传感器。
然后处理和分析从传感器获得的原始信号。目的是从可用于控制设备的原始信号中提取相关信息。
然后使用机器学习算法或其他模式识别技术解释处理后的信号。目的是从大脑活动中解码用户的意图或命令，并将其转化为设备命令。
解释后的信号用于控制计算机或其他设备。例如，用户可以使用他们的大脑活动在计算机屏幕上移动光标、操作机械臂或控制轮椅。
脑机接口的未来令人兴奋，并具有在各个领域取得重大进展的潜力。让我们看看脑机接口可以发挥重要作用的一些潜在领域。
脑机接口可以帮助瘫痪的人控制假肢、轮椅或其他设备。
脑机接口可用于创造更加身临其境的游戏体验，用户可以在其中控制角色或使用他们的思想与虚拟世界互动。
脑机接口可用于加强医学、航空和军事等领域的学习和训练。通过提供大脑活动的实时反馈，脑机接口可以帮助个人提高认知能力、记忆力和反应时间。
脑机接口可以帮助医生根据患者独特的大脑活动模式为他们设计治疗方案。这使得更精确和有效的治疗成为可能。
脑机接口可以使患有肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 或脑瘫等沟通障碍的人更有效地进行沟通。
神经科学领域已经有很多关于脑机接口的有趣研究工作。让我们看一些著名的例子。
2006 年的一项研究让用户使用运动想象和眨眼来控制机械臂。该研究表明，脑电信号可用于控制脑机接口。
2012 年，一项研究展示了使用神经接口来控制四肢瘫痪患者的伸手和抓握动作。该研究表明，用户能够使用他们的思想来控制机械臂的运动。
脑机接口的进步需要神经科学、工程学和计算机科学取得重大进展。存在诸如减小脑机接口设备的尺寸和成本以及提高脑信号的准确性等挑战。总体而言，脑机接口的未来充满希望，未来几年我们很可能会继续看到该领域取得重大进展。
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