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2026 年 7 月

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。

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。

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》。

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。

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

手术、射击等精细操作中,能否及时察觉几度的偏差往往决定成败,但传统训练只告诉人“答对没有”,很难让人对微小误差变得更敏感。美国得克萨斯大学奥斯汀分校等机构的研究人员换了个思路:当大脑意识到出错时,头皮脑电里会出现一种称为错误相关电位的信号。研究人员在训练中实时读出这一信号并反馈给受试者。为期五天的纵向研究显示,与单纯的行为训练相比,这种脑机接口训练加快了对3度误差的感知学习,并提升了对6度误差的感知表现,同时与意识到错误相关的错误正电位幅度增大。

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。

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。

事件驱动解码瞄准假肢功耗瓶颈,性能超经典脉冲网络

一项预印本研究提出一种基于事件的神经解码方法用于神经假肢运动控制。研究指出,现代假肢虽由深度神经网络驱动,但高延迟、高能耗与空间需求限制了其普及:有线连接限制患者活动,无线连接又限制可传输的信息量;脉冲神经网络虽支持压缩通信与低功耗推理,但任务性能常落后于最先进深度学习模型。该研究提出的事件型门控循环单元以分级脉冲生成稀疏通信模式,在任务性能上超过经典脉冲神经网络,并配合高效训练方法与稀疏推理,为设备端神经解码提供新机会,有助于在延迟、能耗与空间受限的情况下部署假肢控制。该研究为预印本,尚未经过同行评审。

强化学习给脑电解码“纠偏”,轨迹误差降四成

一项预印本研究提出CNN-LSTM-RL两阶段解码框架,用强化学习对CNN-LSTM连续运动想象解码器的输出做残差运动学校正。RL智能体离线训练、不直接使用EEG输入,而是基于预测的运动学轨迹优化相对目标轨迹的运动准确度。研究者称,与单独使用CNN-LSTM相比,CNN-LSTM-RL将2D平均相关系数从0.5076提升到0.7181,VR场景从0.6420提升到0.7780,RMSE分别降低40.2%和38.2%。研究者认为,该框架通过离线残差强化学习校正运动学误差,无需额外神经数据即可增强3D脑机接口运动想象解码,对神经康复、假肢与虚拟交互有潜在价值。该研究为预印本,尚未经过同行评审。

脑电不解码也能分类,DSNet在隐私编码特征上准确率超87%

该研究提出DSNet,一种深度去噪结构保持神经编码网络,可对隐私保护的编码EEG表征进行分类而无需解密。研究以共空间模式(CSP)提取EEG特征并转换为保留统计结构的不可逆神经编码,其中编码指为隐私保护设计的不可逆神经变换而非形式上的密码学保证;两种深度学习架构(前馈NN与循环RNN)在编码特征空间中进行分类评估。在公开数据集上,DSNet-NN对每个受试者取得超过87%的准确率,优于RNN变体与基线模型,并对模拟隐私攻击具有韧性;研究还整合GPT-4基于模型输出生成临床风格摘要,增强临床审阅的可解释性。作者认为,该工作为脑机接口的隐私保护分类与临床辅助应用提供了可行方案。

BIOSerenity在法国超算上训练EEG大模型,发现缩放规律与语言模型不同

法国神经技术公司BIOSerenity利用法国最强大的超级计算机Jean Zay,在三个月内开展了一系列大规模脑电图(EEG)人工智能训练实验。团队训练了一个拥有3亿参数的模型,使用了11万小时的EEG数据,运行在64个GPU上。此外,他们还完整训练了Mercury和Neptune两个模型家族,每个家族有三种规模,参数从约1300万到1亿不等,数据量从约5000小时到4万小时。结果显示,Neptune模型随规模增大而性能提升,但Mercury模型却出现相反趋势,最小版本表现最佳。这些发现表明,脑信号AI的缩放规律与语言模型不同,相关结果尚未经过同行评审。

200kV/m核电磁脉冲抑制大鼠运动皮层场电位,耦合通路在电极

该研究考察脑机接口电极暴露于强电磁环境时的潜在脑风险:对植入脑电极的大鼠施以核电磁脉冲(NEMP)照射,并通过多通道生理信号采集处理系统记录初级运动皮层(M1)的局部场电位,再利用MATLAB对不同照射强度下的局部场电位进行时频与功率谱分析。结果显示,200 kV/m的NEMP可抑制静息状态大鼠局部场电位的Alpha和Delta频段,且该效应与NEMP和电极之间的前门耦合有关,耦合电流刺激大鼠脑部并影响其意识状态。作者认为,该研究为脑机接口的电磁防护提供了新方向,属于BCI电极安全性的早期动物数据。

植入式神经接口可长期监测胶质瘤进展,小鼠研究登上预印本

一项预印本研究展示了一种利用植入式神经接口长期监测胶质瘤进展的平台。在多种小鼠品系和胶质瘤模型中,肿瘤进展始终与肿瘤微环境的伽马频段神经活动升高相关;机器学习模型可根据慢性神经记录预测肿瘤负荷,并利用伽马神经轨迹预测个体肿瘤生长速率。该研究由Coherence Neuro Global, Inc.等机构的研究人员完成,于2026年7月9日上传至bioRxiv,尚未经过同行评审。

功能超声隔着颅窗看清单指运动,微创脑机接口多一条路线

一项预印本研究展示,功能超声成像(fUSI)通过声学透明颅窗植入物,在一名受试者的初级感觉运动皮层内可靠解析多身体部位和单指运动的编码,映射结果与经典躯体定位一致,并能解析单次试验相关活动、支持单次试验解码与跨会话解码。对解码重要体素的分析提示不同布罗德曼分区对单指运动信息存在差异编码。研究者认为,fUSI能以亚毫米分辨率可靠描绘躯体定位组织的运动表征,在人体受试者中填补侵入性电生理与非侵入性血流成像之间的关键空白,为微创、高分辨率的脑机接口神经记录提供新方法。该研究为预印本,尚未经过同行评审。

脑电预处理做多细才够,完整清洗去伪迹而注意力结构不动

一项预印本研究以Adaptive Thinking Mapper(ATM)模型为框架,实证评估EEG预处理策略(仅MVNN的基线管线对比整合ICA与陷波滤波的完整清洗管线)对视觉EEG解码中通道注意力表征的影响。研究通过跨泛化、噪声稳健性与谱时消融分析评估模型,并利用节点强度相关与表征相似性分析,考察数据驱动注意力权重与神经生理参考网络(GPDC、PDC、DTF)之间的结构对应。研究者称,完整预处理在保持相当解码精度与基线稳健性的同时,有效抑制了额部噪声等非神经伪迹;学习到的注意力空间组织跨管线保持稳定,仅在全球表征几何上存在细微的度量依赖差异。该研究为预印本,尚未经过同行评审。

脑磁图加深度学习解码听觉与视觉想象,视觉任务准确率超七成

研究团队让18名右利手参与者分别想象声音和画面,同时用脑磁图记录脑信号,再比较卷积神经网络与线性逻辑回归两种解码模型。卷积神经网络在两个任务上都高于随机水平,视觉想象的准确率超过70%。更值得注意的是,即使只用与当前任务无关的皮层区域训练,模型仍能显著解码,说明想象内容并非局限于单一感觉区,而是分布在有重叠的神经网络里。这为把听觉与视觉信息一起纳入脑机接口解码提供了实验依据。

脑电结合视频与运动数据,北航清华团队提升晕动症检测准确率

北京航空航天大学和清华大学的研究人员提出一种多模态对比学习框架,将脑电(EEG)与同步视频和运动数据配对,用于检测虚拟现实中的晕动症。研究发现,融合三种信号比任何单一模态或两两组合都更准确,且模型能自动剔除与晕动症无关的前额叶连接。研究使用mbt的Smarting PRO 32通道无线脑电系统和Pico 4 Ultra头显,29名健康成年人在主动导航的虚拟场景中参与实验。该研究将脑电信号构建为连接图,并利用注意力编码器将视频和运动数据映射到相同结构,使得分离晕动与非晕动状态的边界最清晰。

杭州电子科技大学合作研究在猪脑皮层实现1024通道信号采集

杭州电子科技大学等机构作者参与的合作研究开发了一种三维螺旋可拉伸神经探针,并在猪脑皮层实现1024通道信号采集。研究还报告,螺旋探针在小鼠深部脑区记录到单神经元活动,并具有长期记录稳定性;柔性平面微电极阵列则记录到小鼠皮下肌电信号。探针先通过平面微加工制备,再经热驱动形成螺旋结构,以扩展电极布线空间并适应组织运动。力学仿真和循环拉伸测试分别考察了其应变缓解作用与电化学稳定性。这些结果来自器件测试和动物实验,不代表已验证人体长期使用效果。

运动皮层灰质保留程度与ALS患者脑机接口控制能力相关

荷兰乌得勒支大学医学中心(UMC Utrecht)脑中心下属的乌得勒支BCI实验室(Utrecht-BCI Lab)发布预印本,探讨为何部分肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者能更好地控制植入式脑机接口(BCI)。该实验室由Nick Ramsey领导,专注于侵入式脑机接口研究。研究发现,运动皮层灰质的保留与更高质量的脑信号相关,提示基于MRI的测量可能有助于识别适合植入BCI的候选者。该研究于2026年6月23日上传至medRxiv,DOI为10.64898/2026.06.23.26355654。

BIOSerenity发布EEG基础模型,在四项临床任务上表现强劲

法国医疗科技公司BIOSerenity研发的EEG基础模型BIOSerenity-E1,在超过4000小时脑电数据上自监督预训练,并在正常/异常分类、阿尔茨海默病检测、儿科睡眠分期和癫痫发作检测四项临床任务上取得强劲表现。其中正常/异常算法已集成到CE认证的医疗器械中,癫痫发作检测算法正在进行临床评估。相关成果将在法国格勒诺布尔举行的第八届临床神经生理学会议上以海报形式展示。
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