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2026 年 10 月

墨尔本大学用血管内脑机接口识别尝试手写字符,完成单人在线测试

墨尔本大学研究人员让一名植入Stentrode血管内脑机接口的参与者尝试手写英文字符,利用脑信号随时间变化的轨迹进行离线和在线分类。在4次在线测试中,每次包含每个字符20-30次试次及80-180次休息试次,表现最佳的3分类模型平均休息召回率为87%,字符召回率和精确率分别为65%和59%。研究还发现,将各试次调整为相同时长后,分类表现显著优于直接使用原始试次。结果支持进一步研究时间信息在运动解码中的作用,但目前仅来自一名参与者和少量类别。

南昌大学合作团队识别运动想象,三个脑电数据集准确率达80.21%至97.32%

南昌大学参与的一项合作研究提出深度学习网络,用于从脑电信号中识别运动想象任务。在三个公开脑机接口数据集上,网络对数据集1的4类任务、数据集2的2类任务和数据集3的4类任务,分别取得80.21%、90.19%和97.32%的平均准确率,均超过各数据集上表现最好的对照网络。研究将多尺度信号处理与时间、通道注意力机制结合,并通过分段重建扩充训练数据。这些结果来自公开数据集评估,反映的是特定任务与训练条件下的分类表现,不等同于实时脑机接口或临床应用效果。

浙江工业大学改进运动想象脑电解码,逐试次自适应耗时40至60ms

浙江工业大学团队提出MOPC,让运动想象脑电解码器在接收新信号时调整参数,无需重新访问原训练数据。作者报告,在BCI IV IIb和OpenBMI上的性能分别比先前方法提高2.22%和3.67%,每试次自适应耗时约40至60ms。arXiv页面注明论文已获《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》接收。

天津大学等综述脑机接口肿瘤应用,梳理癌痛干预与手术辅助

天津大学与加州大学旧金山分校等机构作者综述脑机接口相关技术在癌痛干预、脑肿瘤手术辅助及肿瘤机制研究中的应用。文章讨论神经反馈、闭环调控和神经记录,同时区分脑机接口与一般记录、手术决策支持技术的适用范围。

Araya Inc.参与研究:脑电语音解码贡献不能仅用肌电关联解释

Araya Inc.与Sincxpress Education SRL研究人员分析了利用超高密度脑电预测口语单词的模型,考察解码依据是否来自神经活动,而非说话时的肌肉电活动。结果显示,各电极对解码的贡献无法用其与肌电的互信息解释;脑电解码依赖的时段也不同于仅使用肌电的解码。有声言语与极轻微外显言语的脑电解码贡献时段存在部分重叠。在所有言语条件下,去噪均增强了言语相关脑区电极对解码的贡献。作者据此认为,适当预处理有助于利用脑电中的神经活动解码口语单词。

脑机接口训练或有助于卒中后认知与日常生活能力,综述证据仍有限

一项系统综述与荟萃分析汇总11项随机对照研究、共559名参与者的数据,评估脑机接口训练对卒中患者认知功能和日常生活能力的影响。合并结果显示,与常规康复相比,脑机接口训练在这两方面的改善均达到统计学显著水平。不过,认知功能的证据确定性被评为低,日常生活能力被评为极低,因此不能将合并结果视为确定的疗效结论。多数亚组比较也未发现显著差异。作者认为,这类训练显示出初步潜力,但现有证据尚不足以推荐将其用于情绪或言语康复。

脑机接口材料综述梳理植入电极从刚硬到柔软、可拉伸的演变

一篇综述梳理了植入式脑机接口基底材料的演变:从硅等刚性材料,到可弯曲但不易拉伸的聚合物,再到本身能够拉伸的弹性体。作者关注的核心问题是,微电极与柔软脑组织的力学性质不匹配,可能持续损伤组织并引发异物反应,影响长期使用。综述重点讨论电纺纳米纤维微电极:这类结构不仅能够拉伸,还具有相互连通、通透性较高的三维网络。作者认为,这有助于应对致密薄膜对物质交换的限制。文章同时讨论高密度制造、生化调节及摆脱外部连线的集成方向,并非新器械的人体疗效验证。

卒中康复综述:脑机接口训练加用脑刺激未显示明确额外获益

一项系统综述与荟萃分析汇总7项随机对照试验,评估卒中后上肢康复中,在脑机接口训练基础上加用非侵入式脑刺激是否更有效。合并结果未显示联合方案在干预结束时优于单独训练,联合组的上肢运动功能量表改善幅度反而较低。亚组分析提示,这一结果主要由经颅直流电刺激联合训练的研究驱动;重复经颅磁刺激联合训练未显示显著差异。不过,证据确定性从中等到极低不等,敏感性分析也提示结果不稳定。因此,现有结果既不能支持明确的额外获益,也不宜被理解为所有联合方案均无效。

华中科技大学跨人视觉脑电对齐,每类用1个带标签试次

华中科技大学提出KDHNet,将解析信号处理与神经网络结合,用于校准数据较少时的SSVEP视觉脑电解码。在三个公开数据集的受试者内比较中,15个分析窗设置中的14个及全部10个校准比例设置,其平均准确率和信息传输率在所比方法中最高。跨人评估位列第一或第二,但对齐仍需目标受试者每类一个带标签试次。结果来自数据集实验,不能视为零校准系统已验证。

运动想象脑电分类框架完成双数据集测试与设备部署

研究团队提出了一种运动想象脑电分类框架,在两个竞赛数据集上测试,并部署到NVIDIA Jetson Nano。按受试者依赖协议评估时,该方法在BCIC III IVa和BCIC IV 2a上的准确率分别为93.67%和79.14%;采用留一受试者法、测试对未参与训练者的泛化能力时,平均准确率分别为76.49%和55.50%。设备部署测试还报告了完整处理流程的延迟和吞吐量。这些结果展示了数据集分类表现及设备运行速度,但不能据此认定该方法已能改善运动障碍。

卒中后上肢康复研究:两类脑机接口训练优于常规康复,但证据确定性低

一项纳入22项随机对照试验、956名卒中后患者的系统综述与网络荟萃分析,比较了不同反馈方式的脑机接口训练。结果显示,机器人或外骨骼辅助反馈、多模态反馈训练,相比常规康复在上肢运动功能评分上有统计学显著改善,但证据确定性低。非脑机接口机器人训练也显示获益,因此不能把前一类训练的效果单独归因于脑机接口。不同脑机接口反馈方式之间未发现统计学显著的优劣差异;视觉反馈虽在排序指标中居首,与常规康复的差异却不显著,且证据确定性极低。

脑电通道缺失时,新方法更准确地识别想象中的动作

研究团队提出TriRouter框架,针对脑电通道稀少或受损时的运动想象分类问题,根据可用通道分配不同处理路径的贡献。在BNCI2014-001数据集上,相比研究中最强的受损脑电基线方法,该框架在名义缺失比例为25%、50%和75%的设置下,准确率分别提高3.68、4.02和6.46个百分点。作者还报告,该方法在按区域成组缺失通道及额外的低通道数数据集评估中仍有效。这些结果来自数据集评估,不能直接等同于实际使用中的脑机接口表现。

脑信号转文字新方法用更少参数完成两项基准测试

研究团队提出名为BEST的两阶段方法,将神经活动转换为文字,探索语音脑机接口是否必须依赖大模型。在Brain-to-Text '24和'25两项基准测试中,该方法的词错误率分别为6.19%和1.62%,参数量仅为可比方法的3.85%。词错误率衡量输出文字相对参考文本的错误程度,数值越低表示错误越少。作者的分析认为,扩大解码器并不总能带来更好的表现,神经信号、语音与文字之间的对应关系比模型大小更关键。这些结果属于基准测试表现,不能直接等同于日常交流效果。

踝部动作脑信号解码完成离线与模拟在线测试,Air University参与研究

一项Air University等机构作者参与的试点研究,采集20名健康参与者和7名踝部运动障碍患者的功能性近红外信号,尝试区分静息、脚尖上抬和下压,并生成外骨骼踝关节控制指令。在健康参与者的跨受试者离线验证中,支持向量机平均准确率为72.50%±13.8%;采用参与者内验证的模拟在线测试,在1.5秒步长下获得最高平均准确率62.2%±14.1%。患者组采用留一试次验证时为57.23%±5%。这些结果属于概念验证,不代表已实现前瞻性实时外骨骼控制或证实康复疗效。

脑控书写笔购买意愿研究发现收入与产品特征关联

残障人士的收入越高,对脑控书写笔的购买意愿和价格接受度也越高,研究发现两者均与收入呈显著正向关联,年龄整体上则未呈现显著关联。电池续航和头戴式设计与更高购买意愿相关,重量和识别准确率则与价格接受度正向关联,但不能据此认定更轻或更重更受欢迎。价格接受度随价格上升而逐步下降,在低于1000元的区间最高。分组分析还发现,不同年龄和收入群体关注的产品特征有所不同。这些结果反映购买偏好,不代表产品已实现相应性能或获得临床疗效验证。

脑机接口边缘计算综述聚焦能耗、延迟与准确性取舍

把脑机接口计算从云端移到设备端,仍需在能耗、响应延迟和准确性之间取舍。一篇系统性综述梳理了用于脑机接口的边缘AI加速器,强调算法与芯片应协同设计:既要减少模型计算负担,也要降低数据搬运带来的开销。综述讨论了算法压缩、存内计算和类脑计算架构等路线,并将设备端自适应学习列为应对不同使用时段神经信号变化的重要机制。作者还提出结合隐私保护硬件与多模态传感器融合;这些属于技术发展方向,并非已经验证的临床效果或安全性结论。

运动想象脑机接口综述梳理康复应用与训练难题

运动想象脑机接口通过解码想象动作时的神经信号,让大脑与外部设备通信。一篇综述梳理了这类技术在卒中、脊髓损伤及虚拟现实康复中的应用,重点讨论其与脑电、神经反馈、功能性电刺激、机器人设备和人工智能的整合。文章指出,信号中有效信息相对噪声较弱、个体差异较大及训练耗时较长,仍是应用面临的难题。作者将深度学习、可穿戴设备、个性化康复方案和临床验证列为后续发展方向。文章属于技术与应用综述,不是一次新的临床疗效试验。

微电极阵列集成24,576个电极,支持化学传感与神经电流记录

研究人员开发了一种包含24,576个电极的可重构微电极阵列芯片,在同一硬件平台上支持神经递质相关的化学传感和神经电流记录。实验展示了单电极电化学传感、配制溶液中的多巴胺定量检测,以及动态电化学成像;研究还从原代神经元记录到自发的细胞外生物电流。化学记录和电记录分别支持24和384个同时输出通道,并非全部电极同时读出。作者认为,这一平台可用于研究生物神经网络中化学信号与电信号的相互作用;现有结果属于样本和细胞层面的验证。

上肢运动想象解码研究用少量电极开展跨受试者测试

研究人员提出一种上肢运动想象脑电解码框架,在三个数据集上检验模型对不同受试者的适用性。该方法结合电极之间的连接关系、人工设计的时频特征和空间、时间特征学习。在PhysioNet数据集的三个上肢类别任务中,使用5个电极时,留一受试者验证准确率为96.01%;在BCI IV-2b数据集上,使用3个电极时,同一验证方式的准确率为93.35%。作者报告,该方法与代表性图方法相比表现具有竞争力,同时需要更少的可训练参数和脑电电极。这些结果来自数据集评估,不等于已验证在线控制或临床应用效果。

活细胞神经假体构想提出,探索植入体与神经组织长期整合

把植入体设计成由活细胞组成的功能性组织,而不只是连接神经的电极,是一篇视角论文提出的神经假体构想。作者将其称为Cybertissue Neuroprosthetics,目标是让植入体与宿主神经系统在结构和功能上整合,实现长期神经调控与信息交换。该构想可按需加入少量纳米电子器件、纳米材料或基因修饰,并尝试减少异物材料、利用细胞自身的信号机制。作者希望借此应对长期植入中的界面退化问题,但“终身整合”仍是目标,不是已经实现的器械性能或临床结果。
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