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2026 年 7 月

猴子伸手时额叶运动皮层的神经活动呈现时空异质性,研究为脑机接口植入定位提供参考

一项新研究揭示了猴子额叶运动皮层在伸手任务中神经活动的时空异质性,表明运动表征在不同皮层区域和深度上分布不均,这一发现可能为未来脑机接口植入的电极定位提供参考。该研究由华盛顿大学神经技术中心的研究团队完成,使用高密度层状微电极阵列记录了两只雄性猴子的神经活动。研究发现,目标方向信息在皮层表面和深度上呈异质性分布,不同神经群体的时间动态差异显著,但任务信息量可预测神经群体的动态相似性。这一发现凸显了运动表征的时空复杂性,有助于优化脑机接口植入策略。
推荐理由 这项研究直接探讨了额叶运动皮层中运动表征的时空结构,为脑机接口植入的电极定位提供了神经生理学依据。它表明任务信息量可预测神经群体的动态相似性,这意味着未来植入电极时可能无需均匀覆盖整个皮层,而是可以更精准地瞄准信息丰富的区域。

没有学不会神经反馈的人,只有调不动的特征

该研究分析20名健康受试者在4次神经反馈训练中自我调节4种皮层节律的学习轨迹,分别考察频率与空间选择性,测试了额中线Theta、枕部Alpha、单侧中央颞感觉运动节律和中央Beta。结果显示所有受试者至少能自我调节其中2种特征,但无人成功调节额中线Theta;聚类分析识别出线性增减与非线性的平台型两类学习动态。作者认为,该结果表明“无法学习者”并非跨特征普遍存在的个人特质,并展示了神经自我调节的特定特征选择性,为未来神经反馈与脑机接口训练协议的设计提供了依据。
推荐理由 首个采用受试者内交叉设计比较多种皮层节律神经反馈学习的研究,20名受试者中无人能调节额中线Theta,直接回应神经反馈“无法学习者”问题,对BCI与神经反馈训练设计有参考价值。

Blackrock NeuroPort阵列累计刺激1.68亿次,人体随访最长10年

一项早期可行性研究随访5名脊髓损伤参与者,每人感觉皮层植入两块Blackrock NeuroPort微电极阵列。2至10年植入期间,系统累计发送超过1.68亿次皮层内微刺激,总植入随访达到27年,没有报告严重不良事件或对电极健康的直接负面影响。到随访时仍有64%±13%的电极可稳定诱发触觉,其中1名参与者植入10年后仍有60%的电极有效。
推荐理由 长期人体刺激数据在植入式感觉反馈领域很少见,10年结果同时给出耐久性证据和约两成电极功能损失这一现实限制。

中山大学团队提出微创混合式脑机接口新架构

中山大学研究者提出微创混合BCI架构,通过300至800微米颅骨微孔植入分布式微电极,大鼠实验证实信噪比优于头皮脑电。该研究为预印本,尚未经同行评审。
推荐理由 现有侵入式BCI依赖创伤性手术或脑穿透电极,空间可扩展性和患者接受度有限。该研究提出利用颅骨作为分布式接口层而非单纯屏障的微创混合BCI新范式,动物实验初步验证了信号改善效果,为微创BCI技术的临床应用拓展奠定了基础。

美国阿拉巴马大学伯明翰分校团队从颅内信号解码语义类别

研究者利用癫痫监测患者的立体定向脑电图高伽马活动解码15个语义类别,分类准确率达29.8%(随机水平6.7%),为语言BCI提供了语义解码的可行性证据。该研究为预印本,尚未经同行评审。
推荐理由 现有语言BCI主要解码运动和发音信号,对更高层次的语义表征解码能力了解甚少。该研究首次证明了从颅内群体记录中提取语义信息的可行性,为基于概念而非纯发音信息的语言BCI开发开辟了新方向。

感觉引导联合学习框架加速运动想象脑机接口技能习得

非侵入式脑机接口面临学习效率与控制精度挑战,尤其对无经验用户。一项新研究提出感觉引导的联合学习框架,将人类运动学习与自适应机器学习结合。在31名无经验参与者中,一维在线离散准确率达86.0%,二维达77.5%,连续控制准确率分别为77.5%和66.9%。触觉引导减少用户探索、加速神经适应,样本重加权使解码器更新与人类学习轨迹对齐。该框架将脑机接口训练从被动校准转变为主动的人机联合学习,为沟通与康复提供实用可扩展的神经接口。论文由卡内基梅隆大学团队完成,发表于《自然·通讯》。
推荐理由 这项研究首次将触觉引导与自适应解码器更新结合,让无经验用户在复杂二维任务中快速掌握运动想象脑机接口控制,为脑机接口训练从被动校准转向主动联合学习提供了新思路。

MOJO框架让神经解码器在标签稀缺时更准,预印本研究覆盖猴、鼠与人

预印本研究提出MOJO训练框架,将掩码自编码与监督学习结合,用于脉冲级神经数据解码。在猴子运动皮层、小鼠多脑区记录及人类语音皮层脑电数据上,MOJO均优于纯监督训练模型,尤其在标签受限的少样本微调场景中提升明显。该方法还改善了神经元表征的可解释性,为利用无标签数据训练神经基础模型提供了新路径。该研究于2026年7月15日上传至arXiv预印本平台,尚未经同行评审。
推荐理由 这项预印本研究提出MOJO框架,把自监督掩码自编码与监督目标结合,用于脉冲级神经数据解码。在猴子运动皮层、小鼠多脑区记录和人类语音ECoG数据上,MOJO均优于纯监督训练模型,尤其在标签受限的少样本微调中提升明显,并改善了神经元表征的可解释性。

琼脂加PVC仿出脑膜手感,体模让电极测试少用动物

该研究开发了一种可复现的多层脑模拟体模,用于复现啮齿动物软膜与硬脑膜在神经接口植入过程中的凹陷与破裂力性能,由0.5%琼脂皮层层、1.01%琼脂软膜层与预拉伸PVC硬膜层构成,可通过简便的台式流程组装。研究使用悬臂梁测力系统量化了直径12-100微米、不同材料(钨、不锈钢)与尖端几何的微丝及分段硅探针的破裂力与凹陷深度。结果显示,体模测试结果落在体内Sprague-Dawley大鼠数据范围内,且插入试验变异性显著低于体内试验;体模的模块化设计还可调节各层厚度与刚度,以适配不同物种或装置。作者认为,该体模可作为可重复、低成本的电极设计早期筛选平台,加速神经植入物开发并减少动物使用。
推荐理由 开发可复现的多层脑模拟体模复现神经接口植入中的软膜与硬膜凹陷和破裂性能,测试结果落在体内大鼠数据范围内且变异性更低,为电极设计的低成本早期筛选提供平台。

光遗传刺激联合微阵列脑电,实现猕猴数年尺度因果连接测绘

华盛顿大学团队用半慢性植入方案结合光遗传刺激与微型皮层脑电,在猕猴身上实现数周至数年尺度的因果连接稳定测量。
推荐理由 该平台首次实现猕猴脑区数年尺度的因果连接稳定追踪,为解析大脑环路动态和长期植入式神经工程方案设计提供了可复用的实验平台,对运动与认知环路研究有参考价值

神经解码为何中尺度最优,理论框架给出解释

加州大学河滨分校提出理论框架,解释神经解码中为何中等时间整合尺度常常是信息表征的最优选择。
推荐理由 该研究首次从理论上解释了神经解码中中尺度时间整合为何常常最优,为BCI解码算法中分箱与平滑等预处理参数的选择提供了可推导、可检验的理论依据

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