可穿戴腦機接口將意圖轉化為行動

一種新的可穿戴腦機接口 (BMI) 系統(tǒng)可以改善運動功能障礙或癱瘓患者的生活質量，甚至是那些患有閉鎖綜合征的人——當一個人完全有意識但無法移動或交流時。

由佐治亞理工學院 Woon-Hong Yeo 實驗室領導的多機構國際研究團隊在 BMI 系統(tǒng)中結合了無線軟頭皮電子和虛擬現(xiàn)實，允許用戶想象一個動作并無線控制輪椅或機械臂。

該團隊包括來自肯特大學(英國)和延世大學(大韓民國)的研究人員，本月在“高級科學”雜志上描述了基于運動圖像的新 BMI 系統(tǒng)。

喬治·W·伍德拉夫機械學院副教授 Yeo 說：“與目前存在的系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)對用戶的主要優(yōu)勢是佩戴柔軟舒適，并且沒有任何電線。”工程。

BMI 系統(tǒng)是一種康復技術，可分析人的大腦信號并將該神經活動轉化為命令，將意圖轉化為行動。獲取這些信號的最常見的非侵入性方法是腦電圖 (ElectroEncephaloGraphy)，EEG，它通常需要笨重的電極頭蓋骨和纏結的電線網。

這些裝置通常嚴重依賴凝膠和糊狀物來幫助保持皮膚接觸，需要大量的設置時間，使用起來通常不方便和不舒服。由于材料退化或運動偽影(可能由磨牙或眨眼等原因引起的輔助“噪音”)，這些設備還經常會出現(xiàn)信號采集不佳的問題。這種噪音出現(xiàn)在大腦數(shù)據(jù)中，必須過濾掉。

Yeo 設計的便攜式 EEG 系統(tǒng)將不易察覺的微針電極與軟無線電路集成在一起，提供了改進的信號采集。準確測量這些大腦信號對于確定用戶想要執(zhí)行的操作至關重要，因此該團隊集成了強大的機器學習算法和虛擬現(xiàn)實組件來應對這一挑戰(zhàn)。

新系統(tǒng)已經用四名人類受試者進行了測試，但尚未對殘疾人進行研究。

“這只是第一次演示，但我們對所看到的東西感到興奮，”佐治亞理工學院電子和納米技術研究所以人為中心的界面和工程中心主任、佩蒂特研究所成員 Yeo 指出。用于生物工程和生物科學。

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