一图速览 | 十大脑机接口关键技术发布

上证报中国证券网讯 据脑机接口产业联盟7月14日消息，为纪念脑机接口科学概念提出五十年以及进一步加强脑机接口领域的科技前瞻研判，引领原创性科研攻关，推进科技自立自强，脑机接口产业联盟组织动员各会员单位、联盟工作组及联盟专家和广大脑机接口产学研医科技工作者，征集全球共同关注的脑机接口十大关键技术。十大脑机接口关键技术在天津首届脑-机接口大会暨脑机接口产业联盟第一次全会上发布。

脑机接口系统快速校准的脑电样本扩增技术

受限于脑电信号的跨个体、跨时间等强变异性，脑机接口系统通常需要冗长、繁琐的校准过程来获得足够的训练样本，阻碍了脑机接口走向实际应用。面向脑机接口系统快速校准的脑电样本扩增技术能够有效减少脑机接口系统的校准负担，推动实现“plug and play”的高性能脑机交互，加速脑机接口的产业化进程。

基于混合脑电特征的大规模指令集脑机编解码关键技术

指令数量作为脑机接口（BCI）的核心指标之一，决定了BCI的控制维度，是影响BCI性能的关键因素之一。传统无创BCI指令数量少，应用场景有较大限制。通过设计新型时-频-空分多址编码策略、高效解码混合脑电特征，可实现超200指令数量的高速脑机编解码关键技术，对提升BCI系统性能、拓展BCI应用场景有重要意义。

基于视觉诱发电位的高性能脑机编解码关键技术

视觉诱发电位脑机接口有无创、通信速率快、稳定性高等优势，已成为目前最为主流的脑机接口应用范式之一。一方面基于通信调制解调的原理构建高速率脑机编解码理论方法，另一方面利用视网膜-视觉皮层空间映射模型构建基于周围视野诱发电位的舒适型脑机编解码理论方法，对推进交互友好型视觉脑机接口的实用性进程具有重要意义。

面向人体运动参数估计的鲁棒脑电解码技术

人体运动参数的神经解码技术是运动脑机接口的核心技术，对人体运动康复和人体效能增强具有重要应用价值。然而在真实应用场景中，感知、认知和运动分心会影响运动参数的神经解码性能，因此发展对各种因素鲁棒的运动神经解码技术，实现稳定的运动参数解码性能，是运动脑机接口的一项关键技术。具体包括：发现运动参数的鲁棒神经表征和鲁棒神经解码模型。

基于深脑信号的脑机接口解码技术

深脑是基础生命功能的重要策源地，研究大脑深部区域非常重要。脑深部区域涉及许多重要功能，例如运动、情感和认知等等。通过对深脑信号进行解码，了解相关核团的工作原理，有望提升我们对人类基础行为的理解，并提出新的神经和精神疾病治疗方法。

微、小型化的脑信号采集技术

脑神经活动信号是以模拟信号的形式被传感器提取的，采集技术是通过专用电子电路将大量的微弱的模拟信号转变成以数字信号形式存在的可被远距离传输和存储的数据。而这种专用电子电路的微、小型化将大大提高脑机接口使用的便捷性。

脑信号的在线或实时处理技术

脑机接口是大脑和计算机直接进行信息交互的技术。这需要计算机对采集到的脑信息数据进行尽可能快速的处理和解读，并将反馈信息由人机交互设备传递回大脑。

脑神经活性的精确调控技术

计算机将反馈的信息直接传递给大脑的方法依赖于精确的脑神经调控技术，即对脑神经的直接刺激（主要是电刺激）能够引发大脑产生正确的对计算机要输入的信息的重建。

安全的无线供电和脑信号传输技术

对于面向普及使用的便携式的脑机接口系统，供能和脑机间信息的通讯需要采用无线传输模式，输能和储能的生物安全性和脑数据的信息安全性是脑机接口技术的普及化要认真解决的问题。

多种模态的神经信号传感技术

脑机接口的最基本前提就是要能够获取脑神经活动的信号，即通过传感技术对脑神经活动的电、光、磁等物理表现形式进行提取。