
脑机百科消息(bciwiki.com),英国埃塞克斯大学的研究人员发现,人在根据口语描述提取有意义的概念时,头皮脑电的低贝塔频段功率会下降,峰值约在15赫兹。在13名受试者中,这一变化的方向全部一致。研究发表于2026年9月29日的《Frontiers in Human Neuroscience》(PMID 42807381,DOI 10.3389/fnhum.2026.1913105),由该校计算机科学与电子工程学院脑机接口与神经工程实验室和心理学系合作完成。
研究者指出,传统脑机接口多依赖逐项选择,交流速度受限,也依赖患者残存的感觉或运动通路。语义脑机接口试图直接从神经活动中解码概念,但需要先弄清“高语义状态”(提取有意义的概念)与“低语义状态”(识别伪词)在头皮脑电上有什么区别。
为此,团队设计了名为GRASP(Game of Retrieval and Semantic Processing)的听觉范式。受试者听一句口语定义,判断它所指的具体概念,线索分属身体部位、食物和乐器3个类别。对照试次使用音系上匹配的伪词句子,保留了类似句子的听觉结构,同时大幅减少了可提取的词汇语义内容。受试者觉得有把握时按空格键作答,分析集中在按键前的提取阶段。
研究采集了13名神经系统健康、以英式英语为母语者的64通道脑电,在2-35赫兹范围内做Morlet时频分解。研究者为每名受试者、每个类别计算概念试次减伪词试次的对比图,再在通道、频率、时间三维空间上做基于无阈值聚类增强(TFCE)的置换检验。
结果显示,3个类别在作答前阶段都出现了经校正的显著效应,均位于低贝塔频段,峰值约在15赫兹,概念试次的低贝塔功率低于伪词试次。在全部3组对比中,13名受试者的方向完全一致。身体部位和乐器类别的效应在中央-顶区和后部头皮最强,食物类别则分布更广,覆盖额区、中央区和后部。
研究者认为,这种低贝塔去同步化在类别和受试者之间都很稳定,说明区分高语义和低语义状态,可能比细分具体是哪个概念更适合作为跨受试者的脑电目标,可为今后的语义脑机接口提供信号特征参考。这项研究仅纳入健康受试者,尚未进行实时解码或患者测试。