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 8 月
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。
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。
Arctop发布RLbF框架:用脑电信号训练大语言模型
德国团队用脑电微状态序列解码左右手运动想象,迁移学习后准确率约89%
大脑活动可以被概括为少数几种短暂稳定的“脑电微状态”,它们按时间先后排成序列。德国研究人员尝试用这类序列充当脑机接口的“开关”:让受试者想象左手或右手动作,再用深度学习模型从微状态序列中判断想的是哪只手,把分类结果作为触发指令。借助迁移学习,模型在跨会话或跨受试者的场景下,分类准确率峰值约为89%。要达到80%的准确率,平均约需400秒校准。研究者认为,这一思路有望减少使用前的校准负担。该研究为预印本,尚未经同行评审。
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%
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》。
南方联邦大学记录22人方向词脑电,分类测试区分三种状态
南方联邦大学记录22名健康志愿者出声和默念方向词时的脑电,其中12人为俄语母语者,10人为西班牙语母语者。两组均涉及六个方向词,俄语组另做“下一个”指令。采用38个电极、500Hz采样,并在6人中同步记录发音相关肌电。随机森林78±4%的结果来自按参与者进行的五折交叉验证,区分休息、出声和默念三种状态,不是六个词的识别准确率。按键、肌肉活动与任务顺序等因素仍需在后续分析中控制。
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。
融合脑电与注视的AI模型:注意力识别准确率达91.8%
一项新研究提出结合脑电(EEG)与视觉注视的双模态AI模型,用于同时评估学习者的注意力和认知负荷。该模型在注意力识别上准确率达91.8%,认知负荷评估准确率为89.4%,并在公开数据集上验证了其泛化能力。研究旨在解决在线学习中单一生理信号易受环境噪声干扰的问题。
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
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
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。
2026 年 7 月
新框架从额叶脑电解码SSVEP,免除枕叶电极限制
一项新研究提出DSTF-Net框架,仅凭额叶脑电信号即可解码稳态视觉诱发电位(SSVEP),无需枕叶电极。该框架在20名新用户(含8名仰卧位的脑损伤患者)上完成跨被试迁移,相比基线最高提升33.47%的解码准确率。研究发表于《npj Biomedical Innovations》。
可穿戴多导生理信号记录芯片分时传输数据,人体通信速率达每秒10兆比特
脑电这类信号极其微弱,可穿戴设备一边记录一边用人体当导线往外发数据,发射端的噪声就会混进信号里。研究团队设计了一款记录芯片,把记录和发送分到不同时间段轮流进行,从而能稳定记录脑电、眼电、肌电和心电。芯片借助人体通信(把人体当作传输介质)以每秒10兆比特的速率发送多通道数据,省去偏置电极后通信信号幅度提高约2.13倍。芯片采用180纳米工艺制造,总共模抑制比为101.1 dB,可在18 Vpp共模干扰和15%电极失配下保持稳定工作。研究面向扩展现实和脑机接口等可穿戴人机接口,摘要报告的是芯片测试指标,未报告在脑机接口任务中的使用结果。
解码运动想象:里昂民选医院开展非侵入式脑机接口康复研究
里昂民选医院(Hospices Civils de Lyon)在法国注册了一项临床研究,旨在通过非侵入性脑记录解码运动想象,作为创新运动康复治疗的前提。研究将结合MRI、MEG和EEG,设计受试者特定的神经生理学模型,并指出传统BCI方法忽略了beta突发等瞬态特征。该研究将先在健康受试者中验证,再评估在卒中患者中的可行性。
随机森林模型在脑电眼动检测中达92.49%准确率
一项新研究利用UCI机器学习库的EEG-Eye-State数据集,通过四分位距裁剪处理异常值,结合随机森林分类模型,实现了睁眼与闭眼状态的高精度检测。模型准确率达92.49%,ROC-AUC为0.9791,交叉验证平均准确率92.86%。研究为疲劳监测和辅助技术等脑机接口应用提供了稳定且可解释的解决方案。
脑机接口结合正念或神经调控能否增强老年人注意力?德克萨斯大学启动临床研究
德克萨斯大学奥斯汀分校在美国临床试验注册平台登记了一项研究,探索基于脑电(EEG)的脑机接口(BCI)实时解码P300事件相关电位,并结合正念放松或经颅电刺激等非侵入干预,能否增强健康老年人和轻度认知障碍(MCI)患者的注意力与记忆神经标记,这些标记被视为认知储备的代理指标。研究处于招募阶段,旨在验证通过靶向调控注意力相关脑活动来支持认知储备的可行性。
Zander Labs与Encord采集脑电数据,试用于机器人模型训练
BrainAccess发布MATLAB API,脑电数据直连桌面MATLAB
武汉科技大学附属天佑医院综述卒中康复,部分上肢运动指标改善
武汉科技大学附属天佑医院团队开展系统综述与荟萃分析,评估运动想象脑机接口训练对卒中后偏瘫患者上肢运动功能的影响。系统综述纳入27项研究,其中24项、共846名参与者进入荟萃分析。与各研究设置的对照条件相比,训练在上肢运动评定和运动功能测试中的改善具有统计学显著性,涉及孤立运动与精细运动控制;对复杂功能活动、日常生活活动及痉挛的影响则未达到统计学显著性。由于各研究的对照条件不同,且包括假干预,现有证据尚不能确定这种训练优于标准化传统康复。
SpikeGadgets多通道电生理硬件支持跨脑区大规模记录
SpikeGadgets的模块化堆叠头级支持跨10个脑区共1024通道的慢性记录,匹兹堡大学的MePhys平台使用992个电极触点覆盖猕猴整个半球,莱斯大学预印本描述了一款定制ASIC支持5376个同步记录通道。
脑电运动想象分类新算法:仅数千参数,准确率超80%
脑机接口(BCI)需要从脑电信号中识别用户的运动意图,但传统深度学习模型往往参数庞大、计算开销高。研究人员提出一种名为Ghost-LENet的轻量级卷积神经网络,在BCI Competition IV-2a和IV-2b数据集上分别达到82.18%和83.05%的分类准确率,而可训练参数仅数千。该模型结合膨胀时间卷积、平稳小波变换、动态残差融合与Ghost模块,在保持高精度的同时大幅降低模型复杂度,为资源受限的BCI应用提供了新方案。
多模态脑机接口飞行模拟实验:同步采集EEG、眼动、ECG与GSR
卡内基梅隆大学团队让人脑与算法同步学习,未受训者脑电控光标准确率达86%
脑机接口实时反馈错误相关电位,受试者察觉细微动作误差的能力提升
联邦图学习框架融合脑电与肌电,提升混合脑机接口运动意图识别
混合脑机接口研究面临脑电信号空间分辨率低、数据量小且涉及隐私、以及联邦学习中数据分布不均等挑战。一篇发表于《Computing and Informatics》的论文提出名为FSDFGL的联邦图学习框架,在构建图数据时将肌电信号融入脑电信号,并在联邦学习过程中仅共享结构信息,以避免异构特征共享导致的性能下降。在TAN数据集上的实验表明,该框架在识别复杂运动意图方面具有优势。