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脑电

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脑电图(EEG)是脑机接口领域应用最广泛的信号采集技术,以低成本、便携和非侵入的优势支撑着从实验室研究到消费级产品的广泛场景。本专题汇集 EEG 硬件、信号处理方法与新型电极材料的最新进展。

2026 年 9 月

48名受试者参与在线实验,3通道P300追平8通道性能

广州海事大学、广东工业大学与广州大学的研究团队用遗传算法结合贝叶斯线性判别分析,从传统8通道P300脑机接口里选出一组泛化能力强的固定3通道组合,免去逐人重新校准。该研究2026年9月1日发表于《Biomimetics》。48名健康受试者完成了离线和在线虚拟现实实验,结果显示3通道系统的准确率和信息传输率与8通道系统相当,没有明显的性能下降,设备准备时间从30分钟缩短到3分钟,减少90%。NASA-TLX负荷评估显示用户的心理和生理负担明显减轻。研究者称,这一少通道策略在保住核心交互性能的同时改善了用户体验和系统实用性。

混合脑机接口让下肢外骨骼摆脱拐杖

一套混合脑机接口在10名受试者实时行走实验中替代下肢外骨骼的拐杖控制,SSVEP平均分类准确率达95.06%,眨眼与咬牙开关的F1分数分别为99.80%和99.22%。该系统结合稳态视觉诱发电位脑机接口与眨眼、咬牙触发的异步生物信号开关,由SSVEP选择运动模式,眨眼执行、咬牙取消指令。与拐杖控制相比,该方法系统可用性量表得分78.25对53.50,NASA任务负荷指数体力需求3.15对7.85。

脑机接口评估不能只看解码准确率,慢快框架把控制权交还时机列为指标

人工智能正把脑机接口从特定任务的神经解码器变成能补全语言、平滑运动、调节康复支持并调整刺激的自适应系统。一位独立研究者警告,这类系统可能过度优化短期成功指标,偏离用户的长期目标。该研究者将这种闭环失效模式定义为“神经适应过拟合”,并提出按解码器证据、不确定性、临床风险、疲劳及用户目标来调节AI辅助节奏的框架,区分快速辅助、谨慎辅助与慢速辅助,覆盖通信、运动控制、神经康复和闭环神经调控等应用。文章强调,评估此类系统不应只看解码准确率和任务表现,还要看AI辅助何时自主行动、何时寻求确认、何时保留用户努力或交还控制权。

西北工大推出混合式分词器,脑电大模型分类准确率最多提高15.3%

西北工业大学研究团队提出面向脑电大模型的混合式分词器SEDAT,把挤压激励空间聚合、数据自适应高斯平均滤波分解、瞬时频率引导的自适应切分和傅里叶域重采样整合进一条流程,解决现有切分方法边界与神经状态不对齐、忽略通道间空间信息、难以跨范式通用的问题。该研究2026年9月1日发表于《Journal of Neural Engineering》。在覆盖运动想象、P300、睡眠分期和癫痫等范式的10个脑电数据集上,用LaBraM、EEGFormer、EEGPT和NeuroGPT这4个大模型评估,SEDAT相比固定长度窗口的分类准确率最多提高15.3%,比其他方法中最好的一个高1.2%至4.6%。

按单条样本挑选脑电基础模型,7个公开基准逼近理想上界

一支研究团队在arXiv上传预印本,提出名为EEG-AS的实例级算法选择框架,把脑电基础模型的挑选问题下沉到单条样本一级。近年脑电基础模型在各类神经解码任务上表现见长,但没有任何一个能在所有数据集、所有样本上稳居最优,而逐样本选模型这一环此前少有人做。EEG-AS用推理阶段即可获得的脑电潜在表征、手工神经生理特征以及一个锚定基础模型刻画每条样本,训练阶段学习从特权预测标记中重建其余模型不可得的行为,推理阶段直接估计这些行为,不必把候选模型逐个跑完,即可在7个脑电基础模型之间完成挑选。研究者称,公开脑电基准上的实验显示,该框架显著缩小了单最佳求解器与逐样本理想上界之间的差距。该文为预印本,尚未经过同行评审。

脑机接口训练纵向数据集公开,含19名受试者的MEG与EEG多模态记录

一支法国与美国的研究团队公开了名为NETBCI的纵向多模态数据集,用于研究脑机接口训练过程中的脑网络重组。作者称,控制脑机接口至今仍是一项需要习得的技能,相当一部分使用者在多次训练后依然无法掌握,造成这种个体间差异的原因仍是开放问题。NETBCI收录19名健康受试者的脑磁图(MEG)与脑电图(EEG)记录,每人在4个不同日期完成4次实验。每次实验包含2段各3分钟的睁眼静息态记录,以及6轮脑机接口任务,受试者通过持续的右手运动想象或保持静息来控制虚拟光标的位置。数据集另含匿名化的磁共振影像与行为学评分。作者称,希望这套数据的样本量与模态数量能供研究者用于脑网络重组之外的更多分析。
2026 年 8 月

脑电分类算法换数据集就失灵,多数据集基准暴露可比性缺口

一项研究于2026年8月31日发表,使用统一脑电预处理与公共空间模式特征提取流程,在三个公开数据集上评估五种机器学习分类器,结果见《Journal of Computers, Mechanical and Management》。脑机接口系统通过分析脑电图信号在人脑与外部设备之间建立直接通讯,而作者指出脑电分类模型性能与泛化能力高度依赖数据集特性、受试者差异及评估参数。实验显示同一算法在不同数据集间表现悬殊,暴露了脑电解码研究长期存在的可比性缺口。

脑电图可检测1型糖尿病低血糖,轻量分类器准确率达96%

一项概念验证研究显示,基于脑电图(EEG)的非侵入式脑机接口方法可区分1型糖尿病患者的低血糖与非低血糖状态。在数据受限条件下,二次判别分析分类器达到96.2%的准确率,且低血糖状态伴随特征性的delta和beta波段改变。该方法有望为低血糖早期预警提供无创、可实时运行的检测途径。

新算法让脑电分类器跨人通用:无需校准,性能接近最优基线

脑机接口(BCI)分类器通常需要针对每位用户校准,限制了实际应用。美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员提出一种名为ERP-XTTN的跨注意力架构,在无需校准的条件下实现跨被试的事件相关电位(ERP)分类。在三个公开数据集、八种ERP成分的评估中,三通道设置下其平均AUROC与最佳基线仅差0.025。该研究发表于《Journal of Neural Engineering》。

脑机接口能力边界受固有局限约束,昆明理工团队提出应对策略

昆明理工大学团队在《生物医学工程学杂志》发表论文,系统分析脑机接口固有局限对能力边界的约束机制。研究指出,神经编码动态性、个体差异、低信噪比、部分可观测性和范式依赖性共同构成能力边界的形成基础,并在神经信息、人因和系统三个层面表现为解码精度、信息传输率、复杂意图解码、用户体验及系统稳定性等的上限。团队提出信息增强、自适应解码、人机协作和系统优化等策略,认为性能提升关键在于增强神经信息利用,而非克服底层局限。该研究为理解脑机接口性能天花板及未来提升路径提供了理论参考。

新算法抵消脑电空间平滑,提升脑机接口情绪识别准确度

日本千叶大学团队提出一种名为扩散逆滤波(DIF)的信号处理方法,用于抵消脑电图(EEG)中因容积传导引起的空间平滑效应,从而增强基于功能连接的脑机接口(BCI)模式识别能力。研究以情绪识别为任务,发现DIF在电极稀疏化条件下通常能提升识别性能,且与现有BCI处理流程兼容。该研究于2026年8月27日发表于《Brain Sciences》期刊。

XR脑机接口使用中,体现感与晕动对应不同脑电模式

一项针对慢性脊髓损伤参与者的个案研究发现,在扩展现实脑机接口(XR-BCI)使用中,体现感与额叶theta活动正相关,而模拟器晕动与感觉运动beta活动负相关。研究分析了17次XR-BCI会话,采用贝叶斯相关分析和多元线性回归,发现模拟器晕动是唯一与感觉运动beta活动独立相关的变量,且结果稳健。这表明XR-BCI操作中不同维度的主观体验对应部分不同的神经生理关联,为未来通过脑电实时监测用户主观体验、优化BCI训练与交互设计提供了基础。该研究由葡萄牙阿尔科伊唐健康高等学院、阿威罗大学和葡萄牙天主教大学的研究人员完成,于2026年8月27日发表于《Life》期刊。

天津大学团队提出MTGNet框架,脑电伪迹去除后疲劳识别准确率提升逾6个百分点

脑电信号只有微伏级,眨眼、咬牙、肌肉活动都会混进来。天津大学与天津工业大学的研究人员提出MTGNet框架,在保留下游任务所需信息的前提下压制伪迹:在公开数据集EEGDenoiseNet上,肌电、眼电和混合伪迹的频谱相对均方根误差分别降低18.9%、31.5%和14.0%;在真实疲劳脑电数据集上,分类准确率比未处理输入提高6.20至6.69个百分点。该框架只需0.33M的LoRA参数即可适配新任务,不需要成对的干净脑电参考。

新算法提升空中交通管制员脑电负荷识别准确率

在模拟多级管制任务的跨受试者评估中,动态微状态引导的图卷积网络(DMG-GCN)实现80.30%的平均准确率和78.63%的平均F1分数。该模型由南京航空航天大学等机构的研究者提出,用于解码空中交通管制员的脑电认知负荷。它通过动态选择性核时间卷积模块提取多尺度时频特征,微状态引导的动态图模块构建随时间演化的邻接矩阵以分离拓扑子网络,随后由时空图卷积模块聚合表征,时间自注意力机制聚焦任务关键转换时刻。探索性分析显示,提取的拓扑子网络空间模式与特定脑网络重组一致,涵盖从全局分布式监测到时间多模态整合及顶枕区并行处理。相关成果2026年8月26日发表于《Biosensors》。

分布式脑机接口通信新框架:量子安全加密仅增加0.45毫秒延迟

脑机接口设备之间的无线通信需要既安全又低延迟,而量子计算机的威胁让传统加密面临风险。一项新研究提出PQ-NeuroLink框架,在模拟最严苛的蓝牙低功耗单跳条件下,采用混合后量子加密模式比不加密基线仅增加0.45毫秒的延迟,同时保持99.0%的数据包投递率。该框架将身份认证与数据流加密分离,为下一代分布式脑机接口提供了可复现的安全通信基础。研究由阿联酋大学的团队完成,发表于2026年8月26日的《Frontiers in Systems Neuroscience》。

脑机接口跨入骨科康复,缓解中枢运动驱动不足的术后肌肉抑制

脑机接口(BCI)正在从神经科走向骨科康复:一篇综述指出,通过解码运动相关神经信号并建立中枢与外周之间的闭环反馈,BCI可增强皮质脊髓束兴奋性、诱导神经可塑性,从而改善因中枢运动驱动不足导致的术后肌肉抑制和功能障碍。现有证据表明,基于运动想象的BCI训练可提高前交叉韧带重建术后股四头肌的自主激活率,减少肌力损失。但综述也指出,其临床转化仍面临机制证据不足、患者异质性高、训练方案缺乏标准化等挑战。该综述由暨南大学附属第一医院等机构的研究人员完成,发表于2026年8月25日的《中国修复重建外科杂志》。

无线脑电图在发育障碍儿童研究中应用增多,脑机接口占28.1%

一项范围综述发现,无线脑电图设备在发育障碍儿童研究中的应用呈上升趋势,其中脑机接口技术占纳入研究的28.1%。综述纳入64项研究、3103名参与者,显示脑机接口研究偏好低通道、干电极、消费级设备,而生物标志物驱动的研究则使用更高通道数和信号保真度。但数据质量报告严重不足:85.9%的研究未报告与有线脑电图的验证对比,79.7%未说明阻抗阈值。该综述由韩国延世大学和加拿大多伦多大学的研究团队完成,于2026年8月25日发表在《Journal of Medical Internet Research》上,是首篇系统梳理无线脑电图在多种发育障碍儿童中应用的综述,揭示了该领域标准化缺失的现状。

少用一半电极也能读准动作意图,天津大学团队用新算法做到了

天津大学团队提出一种基于图神经网络的联合优化框架,能在运动想象脑电解码中自动选出少量关键通道,同时保持与全通道相当的分类精度。研究发表于《混沌》(Chaos),在三个数据集上验证,包括BCI Competition IV 2a、High Gamma及新采集数据。这一方法有望降低脑机接口系统的复杂度,推动其在神经康复等实际场景中的应用。

可解释脑机接口框架:结合情感识别提升意念转语音解码

一项新研究提出一种可解释的脑机接口(BCI)框架,将情感状态识别与脑电(EEG)信号解码相结合,用于实现情感感知的意念转语音(thought-to-speech)。该框架在公开的想象语音EEG数据集上进行了测试,采用受试者独立设置,评估了分类准确率、精确率、召回率、F1分数、推理速度和可解释性。结果显示,与传统不透明模型相比,该方法持续提升了解码可靠性,并提供了清晰、具有临床意义的见解。研究为瘫痪、肌萎缩侧索硬化症、闭锁综合征等影响自然言语的患者提供了辅助沟通工具的实际基础。

Arctop发布RLbF框架:用脑电信号训练大语言模型

Arctop发布了一篇论文配套文章,介绍其“基于脑反馈的强化学习(RLbF)”框架。该框架利用实时脑电测量,解码出工作负荷、压力等认知状态,作为奖励信号来训练大语言模型。文章称,这一方法能让模型在对话中感知听者的认知状态,并实时调整表达方式,从而改善沟通效果。目前,该框架已在其应用“Isaac”中部署,但仅使用单一维度(认知负荷)进行自适应。与传统RLHF依赖事后主观反馈不同,RLbF利用脑电信号提供连续、非自愿的反馈,使模型能实时感知话语对听者大脑的影响。这一方法首次将脑信号用于语言模型训练,但尚处于早期部署阶段,仅支持单一维度,且具体技术细节未完全公开。

脑控机械臂更听话了:新方法2秒分辨你“想不想动”

异步稳态视觉诱发电位(SSVEP)脑机接口在真实控制中潜力很大,但脑电信号与固定相位模板之间的相位偏移常拖累性能。研究者观察并验证了相位滑动振荡现象,据此提出异步分类方法PSO-AC,把脑电重构为不同初始相位的序列,经同步压缩小波变换提取相位解耦特征,再由概率时序模型区分控制与非控制状态。离线实验(22人)中,2秒数据下平均判别准确率达94.2%,优于现有基线;9分类任务在不同时间延迟下也保持优势。在线机械臂实验中,每次成功试验的命令成本从4.30降至1.14,指令触发更稳定、控制效率更高。论文2026年8月21日发表于《国际神经系统杂志》。

运动代替闪烁刺激,新型脑机接口四目标准确率85.67%

传统视觉脑机接口常用闪烁刺激,容易引起视觉不适与疲劳。新研究提出编码调制运动视觉诱发电位(c-MVEP)范式,用伪随机序列以运动方式刺激目标。离线实验对比c-MVEP、c-VEP、SSMVEP与SSVEP四种条件下单个目标的脑电信号,c-MVEP与c-VEP诱发的时域和宽带频谱响应相似、信噪比相当,但c-MVEP更集中在较低频段;空间上两类运动刺激都在Oz处达峰并向多个电极扩散,两类闪烁刺激则更集中于Oz。在线四目标实验中,c-MVEP平均准确率85.67%、平均选择时间2.61秒,低于c-VEP(97.81%、1.15秒)和SSVEP(93.42%、1.94秒),高于SSMVEP(64.91%、4.18秒),主观舒适度与闪烁范式相当。该研究2026年8月20日发表于《Frontiers in Neuroergonomics》。

手写想象脑电解码,双路特征分开建模平均准确率达67.74%

手写想象脑电为脑机接口提供了一条无创的文本输入与复杂意图表达路径,但解码受低信噪比、非平稳性、跨会话分布漂移以及连续时间趋势与局部高响应模式并存等挑战制约。新网络DRDNet用平均池化与最大池化从空间脑电特征构造两个互补的时间视图,分别交给双向Mamba编码器与Transformer编码器建模,再经时间步级动态融合与长短期记忆时序聚合自适应整合。在公共手写想象脑电数据集的汉字笔画手写想象与拼音单韵母手写想象两个任务上,它平均准确率分别做到67.74%和62.51%,Cohen's kappa分别为0.5968和0.5502,优于7个代表性脑电解码基线。该研究2026年8月19日发表于《Journal of Neural Engineering》。

FIND Neuro源定位软件CN-Suite获FDA 510(k)许可

美国食品药品监督管理局(FDA)于2026年8月16日对FIND Surgical Sciences Inc. D/B/A FIND Neuro的CN-Suite作出510(k)决定,结论为实质等同,受理号K260563,走的是传统510(k)途径。按FDA器械分类,该器械归入脑电图或脑磁图源定位软件类别,属二类器械,法规编号882.1400,由神经病学咨询委员会归口。源定位软件从头皮记录的电场或磁场反推颅内信号来源,用于癫痫灶定位等神经外科术前规划。

瓦博科技聘任语音认知学者党建武,主攻多模态意图建模

瓦博科技2026年8月14日发布官方消息,聘任中国科学院深圳先进技术研究院研究员、深圳理工大学杰出教授党建武(Jianwu Dang)为科学顾问委员会成员,并担任联合科学家。党教授的研究涵盖语音科学、语音信息处理、对话理解与语音认知的神经机制,曾任国家重点基础研究发展计划(973计划)项目首席科学家,也曾在日本北陆先端科学技术大学院大学任教。合作将围绕人类意图背后的认知机制、计算特征表示与多模态信号展开,在脑电、肌电、语音、文本和任务情境上建模,考察换用户、换任务后的稳定表现与安全拒绝,最终把高层次的人类意图转化为受控的机器动作。

少样本校准把功能连接准确率拉到0.77,为个性化情感脑机接口铺路

一项新研究提出基于脑电(EEG)的情绪识别框架,利用听觉刺激在效价-唤醒模型下识别情绪。离散小波变换特征在受试者依赖评估中达到最高准确率0.88,但受试者无关的留一受试者交叉验证接近随机水平,显示个体差异显著。通过少量校准数据的少样本适配,功能连接特征在75%校准数据下达到最高0.77,为个性化情感脑机接口提供了基础。该研究由泰国瓦莱岚大学的研究团队完成,系统比较了多种EEG特征和分类器在听觉刺激下的情绪识别性能,并量化了受试者间差异对泛化的影响。少样本适配的改进表明,个性化校准可能是情感脑机接口走向实用的关键路径。

北语团队提出可证伪替代测试,排除目标事件后AUC仍达0.968

脑机接口解码器可能仅凭与目标心理状态无关的信息就猜中标签。北京语言大学心理学院的研究团队提出一种可证伪的替代测试标准,要求候选证据在互斥数据中持续存在、能应对物理组织或听众模板的容量匹配替代,并在排除目标事件后仍可检验。在六个EEG数据集(41名参与者)上,平均四个神经语音边缘指标将5秒解码性能提升至领先水平;在两个分层接口中,父流错误分数在排除所有目标命令事件后仍保持0.968和0.965的AUC值。该框架为神经科学和脑机接口提供了证据归因的检验标准。

P300脑机接口走进课堂:格拉纳达大学用脑电读出学生默想的数字

西班牙格拉纳达大学团队将P300脑机接口技术带入中学课堂,用Bitbrain Versatile EEG系统在近百名中学生面前演示了如何仅凭脑电活动猜出志愿者心中默想的数字。该实验源于工业电子工程专业学生Marta Rodríguez Comino的毕业论文,由Joaquín T. Valderrama和Iván López Espejo博士指导。系统采用基于水电极的便携脑电设备,结合主成分分析和支持向量机解码注意力信号。

空军军医大学发布多日Stroop任务fNIRS数据集,支持脑机接口认知解码研究

空军军医大学研究团队在《Scientific Data》发表了一项功能性近红外光谱(fNIRS)数据集,包含55名年轻成人在约2周内完成的三次色词Stroop任务会话的额叶血红蛋白响应,每个条件超过30个试次。该数据集可用于冲突抑制研究、神经反馈训练解码器构建及大规模跨被试fNIRS模型开发,为脑机接口认知状态解码提供了新的光学神经影像数据资源。
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