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2026-09-10 00:00 德国 论文发表 基础与方法 译自 EN

电刺激与脑机接口同时运行:新滤波方法让解码准确率保持在76%

内容概述 在经颅交流电刺激(tACS)开启的同时做运动想象脑机接口,刺激产生的伪迹会盖住脑电节律,让解码掉到接近瞎猜的水平。14名健康参与者的对照测试显示,把空谱分解与波束成形组合起来的实时空间滤波流水线,在刺激期间把准确率保持在76 ± 9%,而标准拉普拉斯滤波只有58 ± 9%。这意味着闭环的「边刺激边读脑」在信号层面已经可行,但能否真正提升脑机接口表现、或带来神经可塑性变化,论文明确留给了后续研究。
推荐理由 过去做脑机接口和做脑刺激通常要分开:刺激一开,伪迹就把脑电信号盖住,解码器基本失效。这项研究用空谱分解加波束成形做实时空间滤波,在14人身上把刺激期间的解码准确率从接近随机拉回到76%,与不刺激时的73%基本持平。它没有证明刺激能提升脑机接口表现——那部分论文自己写的是「未来工作」,但它给出了一个能同时刺激与解码的实时框架,双向脑机接口的因果验证因此有了可用的工具。

脑机百科消息(bciwiki.com),在频率调制的经颅交流电刺激(AM-tACS)开启期间,一套结合空谱分解(SSD)与波束成形的实时空间滤波流水线把运动想象脑机接口的解码准确率保持在76 ± 9%,而使用标准拉普拉斯滤波器时准确率降至接近随机水平(58 ± 9%)。这项由Vermehren M、Peekhaus N、Colucci A、Wiskow M、Haslacher D、Curio G等人完成的研究,2026年9月10日发表于《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》。

刺激与解码长期难以兼得,原因在于刺激电流在头皮与脑内产生的伪迹会与内源性脑节律在频段上重叠,实时解码因此失稳。研究团队在14名健康参与者中对比了两种空间滤波方案,分别在无刺激与有刺激两种条件下评估脑机接口控制表现。无刺激时两种方案表现相当:SSD-波束成形为73 ± 9%,拉普拉斯滤波为72 ± 8%(p = .849)。刺激开启后,拉普拉斯滤波的准确率显著下降(p < .001),而SSD-波束成形方案维持在76 ± 9%。

作者在论文中写道,这一结果说明在频率调谐的AM-tACS期间实现稳健的脑机接口控制是可行的,同时刺激与解码为检验脑节律在脑机接口控制中的因果作用提供了新的实验范式,也指向刺激引导的双向脑机接口干预。论文同时明确,AM-tACS能否用来提升脑机接口表现、或在康复类应用中促进神经可塑性,属于后续研究要回答的问题。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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