论文发表

研究人员将想象说话时的脑电信号与文本的语言表示对齐，希望在识别固定意图之外，利用不同表达之间的语义关系。研究在Chisco想象语音数据集的5名受试者、39个意图类别上评估了这一框架，解码表现与针对该任务优化的闭集分类器相当。脑电与文本的最大相似度还能筛选出Top-1和Top-5准确率更高的留出试验子集。五个语义维度的平均一致率均高于50%的机会水平参照；对未见候选句子的比较则属于定性展示，不能据此认定系统已能自由读取任意想象语句。

研究人员提出一种从连续脑电记录中识别事件类别、同时估计起止时间的框架NeuroDETR，推理时不需要预先划定事件边界。它针对事件相关信号混杂在持续背景活动中的难题，结合不同时间尺度的信息与脑电通道之间的空间结构，并通过预测事件是否存在来引导特征处理。作者报告，该框架在八个涵盖不同范式的脑电数据集上取得了最先进的性能。这些结果来自数据集实验，研究面向的是连续交互和监测中的脑电事件识别，不能直接等同于实际脑机接口系统的应用效果。

研究人员分析三个公开语料库，检验用一人的头皮脑电训练的想象语音解码器能否用于另一人。在482个受试者有序对中，没有任何一对在多重比较校正后保持显著；各语料库的平均迁移准确率与随机水平相差均不超过0.006。研究还发现，区分想象任务与刺激前静息的信号，更符合刺激后状态，而非想象活动本身。单人内部解码中，只有竞赛语料库的所有受试者均超过阈值，但其频率特征未通过伪迹审查。结果限定于这些语料库和所检验的表示方式，不能推广为所有想象语音解码均不可行。

研究人员审查三个公开语料库，发现出声说话时的解码表现可能不足以证明流程能识别脑源语音信号。在ds003626中，两个唇部电极的解码准确率为0.7430，高于128通道头皮电极阵列的0.4231；限制在8-30Hz后，未保留可解码信号。研究还向真实记录注入已知幅度的效应，测量不同方法能检测到多小的变化，发现方法之间存在差异。作者认为，这些语料库的外显言语阳性对照主要由肌源性信号主导，并建议同时报告频段、伪迹通道表现及实测检测下限，以帮助解释解码成功或未检出的结果。

北京体育大学研究团队提出一种运动想象脑电解码模型，在三个公开数据集上开展针对单个受试者和跨受试者的离线评估。与平均准确率最高的基线相比，新模型在两个数据集的受试者特定评估中分别提高3.56和1.62个百分点；跨受试者评估中的另一项差异为2.08个百分点。这三项比较在各自设置内进行多重比较校正后获得统计支持，但在涵盖56项比较的更广校正中均未保持显著。结果为分阶段整合局部与较长时间范围的脑电信息提供了有限支持，尚不能据此认定在线控制或临床应用获益。

研究者提出一种自适应选择脑电时间窗的框架，让运动想象分类不再只对每个片段独立决定保留或丢弃，而是结合事件阶段和前后片段关系进行选择。该框架为时间窗赋予丢弃、起始、持续或结束角色，并限制不符合阶段顺序的选择。作者报告，在多个基准数据集上，跨会话和跨受试者解码表现均得到一致改善。可视化分析进一步提示，学到的选择策略与神经生理原则相符。上述结果来自数据集实验，不能据此认定已在在线脑机接口使用中获得同样收益。本研究为预印本，尚未经同行评审。

研究者针对运动想象脑机接口中的身份泄露问题，提出一种无需训练隐私模型的脑电数据变换：减少可用于关联同一人不同采集会话的特征。在两个公开数据集、覆盖四种协方差空间表示的五种攻击者测试中，识别能力最强的攻击者在BCI Competition IV-2a上的准确率从90.8%降至15.6%，在OpenBMI上从90.8%降至9.9%。代价是相较8—30Hz输入，运动想象解码准确率分别下降7.0和2.1个百分点。变换在一个会话上拟合后，原样用于未参与拟合的后续采集会话。本研究为预印本，尚未经同行评审。

加州理工学院等合作团队记录3名四肢瘫痪参与者的单神经元活动，在上肢仍有感觉的区域施加振动刺激。初级体感皮层更贴近刺激幅度，后顶叶皮层则与是否感觉到刺激及判断信心更相关；信心评分只由其中2人提供。研究比较了物理输入与主观感知的不同关联，尚不能证明某一脑区独自产生有意识的触觉。该研究为预印本。

研究面向脑机接口头盔衬垫，提出一种直接从体素生成有限元模型的结构筛选方法，以寻找材料用量较少、受压时更易变形的支撑结构。研究生成了200个Gyroid三周期极小曲面结构模型，其中199个获得有效力学结果，并用能够同时预测结果及其不确定性的回归模型辅助筛选。在模拟平板压缩条件下，作者报告一款代表性结构的柔顺性提高约12倍、材料用量减少约75%。这些结果属于结构力学仿真，不能直接等同于实际佩戴舒适度或脑电接触质量的改善。

研究开发了一种结合听觉输入和视觉反馈的非侵入式脑电脑机接口，目标是支持发展性阅读障碍相关的语音加工，并先在有、无阅读障碍的成人中测试。参与者完成16次训练，接受训练前后的语音意识及单词、非词阅读测评。在学会使用该系统的参与者中，无论是否有阅读障碍，离线脑机接口学习分数均与非词阅读进步显著相关。研究还发现，系统学习表现与真实单词阅读及声音振幅上升时间辨别能力的改善显著相关。这些关联不能证明训练导致阅读改善，也不是婴幼儿或儿童疗效证据。

一项验证研究把脑机接口可视化实验平台Nimbus Studio与独立手写的参考实现作比较，在三个公开数据集上测试六种解码流水线，覆盖运动想象和P300两类任务，以及同一受试者跨会话、跨受试者两种评估方式。确定性解码流程在54次按会话划分训练与测试数据的受试者测试，以及CSP、MDM分组交叉验证中均与参考结果一致，最大准确率差异为0.00个百分点；其余分组交叉验证结果的最大差异为0.06个百分点。随机深度模型的差异处于不同随机种子带来的训练波动范围内。这项研究检验的是平台计算结果与参考实现的一致性，而非人体临床疗效。本研究为预印本，尚未经同行评审。

研究者提出Neurons++，尝试从功能磁共振成像记录的脑活动中重建静态图像和动态视频，并检查生成内容与脑信号之间的联系。该框架先利用图像与脑活动配对数据预训练，再针对每位受试者分别微调图像和视频重建任务。作者报告，其视频重建在标准基准上达到当前领先水平，图像重建也具有竞争力。研究还通过神经信号扰动、皮层特征敏感性分析和特定脑区引导的语义调节，探索输出是否响应脑信号变化。这些分析提供的是模型行为层面的证据，不等同于已经证明生成内容忠实还原了人的视觉体验。本研究为预印本，尚未经同行评审。

研究者用自然语言描述待识别的类别，帮助模型学习脑信号与类别之间的对应关系，并在视觉、运动和语音解码任务中评估这一方法。研究覆盖七种编码器架构，使用头皮和颅内记录，各任务模型独立训练。与匹配的类别标签监督基线相比，语音解码准确率最多提高17.15个百分点。研究还报告，所学表征支持候选类别集合复用，以及有标签监督的受试者和会话适配；在稳态视觉诱发电位任务中，可在特定条件下解码训练中未见过的频率。这些结果并不代表一个统一模型已能直接完成全部任务，或无需标签即可适配新受试者。本研究为预印本，尚未经同行评审。

研究人员开发了一种贴合脑表面的软性监测系统，并在兔脑肿瘤切除模型中验证，用于测量手术中的接触压力，同时记录神经电信号和温度。研究观察到，体感诱发电位这一神经电信号与压力所致的皮层神经通路损伤存在相关性。伊文思蓝染色和磁共振成像显示，在所研究的实验条件下，接触压力高于80kPa会造成不可逆颅脑损伤。系统采用能响应温度变化的水凝胶界面。上述压力结果来自动物实验，不能直接作为人体手术的安全阈值。

Precision Neuroscience公布了一项人体中枢神经系统图谱研究，汇集12家学术医疗中心70名患者的高分辨率表面电信号记录，覆盖多个脑皮层区域、脑干及脊髓结构。公司称，图谱包含超过180小时的同步神经与行为数据，可用于研究不同患者和区域的神经活动，并展示了运动解码、口语词汇分类和8种面部表情分类等结果。这70名患者是手稿描述的队列；截至公告发布时，植入该公司系统的患者总数已超过100人，不能与图谱人数混用。相关结果来自公司披露的预印本研究，尚未经同行评审。

研究提出，不只把神经信号对应到预先定义的外部标签，而是借助大脑内在的先验约束，推断信号背后的认知状态。在涵盖5种神经记录模式、运动、感知和内部意念3个认知领域的解码实验中，该方法重新组织了神经观测的表征结构，生成的高层语义表征在不同任务间呈现一致的几何关系，并能从变化的神经观测中恢复稳定认知状态。作者据此提出，认知的相对稳定可能不需要固定的神经活动模式，而可通过对变化活动的推断来维持；这一解释应与实验观测区分。

蔚山大学一项研究分析两个独立公开数据集，考察人们按提示想象动作时，不同脑区的脑电节律何时开始减弱，以及何时出现可区分动作类别的信息。结果显示，脑区的变化存在先后顺序；区分动作的信息在提示后0.60-0.75秒增长最快，并在随后0.3秒内趋于饱和。在两个数据集的每名参与者中，这一转变在时间上都更接近感觉运动区的节律变化起点，而非提示出现时刻。不过，按各脑区自身起点选取信号片段，并未比重新分配的时间窗获得更好的分类表现。作者认为，这一顺序可帮助定位分析时段，而非直接充当分类特征。

给脑磁图语音解码加上下文先验，能提高整体准确率，但一项新研究提示，这也会让一部分本可纠正的错误变得更“自信”。研究团队在两个脑磁图数据集上追踪候选词得分变化，发现一种反转：正确候选原本排在局部前列时，融合后前两名的分差越大越可能被纠正；起始排名靠后时，分差越大反而更可能维持错误。在MEG-MASC上，整体判断正误的AUROC为0.87，而区分“纠正”与“残留错误”的AUROC从0.70跌到0.39；起始排名第20位之后的错误占融合后错误的46.6%。作者建议，置信度不应只读融合后的分数，还要保留局部与上下文证据；拆分后解码器可在74.5%的时间窗内作答，高于原来的56.7%。该研究为预印本，尚未经同行评审。

植入微导线阵列的大鼠在植入后第5至12周，皮层内微刺激（ICMS）诱发的感知阈值呈指数式下降，随后在仍能感知刺激的动物中稳定维持到第30周，10个刺激电极的拟合渐近线约为每个电极1.1 nC/ph。研究期间，大鼠对条件刺激的正确反应率稳定在约90%。研究团队同时采集了阵列的电生理与电化学数据，但没有找到能跨动物解释阈值走势的稳健指标。植入部位组织的基因表达谱显示Gfap与Cd68升高、NeuN与Bdnf降低，与既往神经炎症研究一致。30周内有2只动物失去感知。

脑机接口要走出实验室、进入日常使用，卡在可靠性和易用性这类“人的因素”上。传统人因工程主要研究外显行为和外周生理信号，很少把大脑活动本身当作控制输入。这篇概念性综述提出把“脑机接口人因工程”发展为一个交叉研究方向：把研究对象归纳为用户的神经认知特征、人脑与系统相互适应的机制、多模态反馈调节和使用情境的适应模式，提出个体差异与动态适应、人因优化与容错、情境泛化三个核心科学问题，并把伦理、隐私与用户权益作为贯穿始终的维度。

同一套脑电脑机接口换一个人、换一天使用，信号分布就会变，模型准确率随之下降，通常要让用户先做一轮带标注的校准。研究团队提出SPDAlign框架，从理论上说明由头部几何结构等因素造成的这类偏移，可以只靠对称正定矩阵空间里的线性变换还原。它先把各个数据域的均值对齐，再用一种名为Wasserstein Procrustes的最优传输技术校正整体旋转，不需要标注数据。研究者称，该方法在多个公开脑电数据集上表现具有竞争力，而且能指出起作用的频段和空间模式，便于解释。该研究为预印本，尚未经同行评审。

在嘈杂环境里，助听器能不能知道用户正在听哪个人说话？德国研究人员让受试者佩戴贴在耳朵周围的轻便脑电电极和便携式助听器研究设备，在坐着和走路两种状态下完成听觉注意任务。研究人员从脑电信号中还原受试者所关注的语音，结果与以往实验室研究的规律一致：只有一个人说话时还原得最准，两人同时说话时被关注的那一方次之，被忽略的那一方最差。不过行走条件下出现了与语音同步的伪迹，可能来自助听器线缆碰触电极，并影响了准确率。研究人员认为，这套轻便系统目前只在静止场景下证明了可行。

脑电信号会随佩戴时间、电极状态和被试状态漂移，实验室里校准好的脑机接口模型，用到日常场景往往很快就不准了。这份预印本把共空间模式（CSP）和基于黎曼协方差的方法放进同一套按时间顺序的评估流程：模型先预测，拿到真实标签后再更新参数。在4个公开数据集上，2个最大数据流里的14组模型与数据集组合中，13组准确率提升，相对冻结模型最高提升约18%。研究还用Shapley方法按时间块给数据估值，3个被分析的数据集中最近的时间块平均价值最高，较早的时间块仍保留正值——旧数据不是只能丢掉。

研究人员记录出声和想象发声时的脑电，尝试区分愤怒、快乐、中性、悲伤和愉悦五类情绪。出声实验纳入14名参与者，想象发声实验纳入21名参与者，单试次解码准确率分别为78.1%和36.4%，随机水平为20%。研究还在5名参与者想象发声时记录面部表面肌电，发现非自主肌肉活动参与形成了有助于分类的脑电频谱与空间模式，其中一种侧部通道模式在想象快乐发声时更强。这意味着，分类准确率不能全部归于脑源情绪信息，也不能把肌肉活动影响忽略为普通背景噪声。

ISAE-SUPAERO的一项研究测试了结合半干式脑电采集与视觉刺激的脑机接口。30名参与者完成标准屏幕上的11类键盘打字任务，系统使用33秒校准数据，准确率为99.8%，平均解码时间为4.3秒。在两次在线打字测试之间的2分钟观看视频空闲条件下，未出现误指令。研究还开展了虚拟现实概念验证，在线准确率为100%，平均解码时间为5.6秒。参与者主观报告两种条件下视觉舒适度较高、周边干扰较少，但虚拟现实中的疲劳更高；短时空闲测试不能代表长期使用表现。

研究人员提出一种名为“意图矩阵”的控制框架：先对脑电信号分类，读出使用者想做的腿部动作，再与外骨骼自身传感器的数据融合，生成发给底层执行机构的控制指令。按论文描述，人与外骨骼通过读取意图实现协作，发生在使用者先自行启动肢体动作之后。研究称结果初步表明该方法可支持EXOS-1外骨骼用于康复训练。论文摘要未报告受试者人数或分类准确率，仍属早期可行性工作。

不同人的脑电信号差异很大，同一个人的脑电也会随时间漂移，所以脑机接口换一个新用户，往往要重新采集数据、重新训练。杭州电子科技大学的研究团队提出名为TSMD-Net的算法，训练时完全不用新用户的数据，而是先把多名已有受试者的脑电特征对齐，再把分别针对每个人学到的判别经验汇总到一个统一的分类器里。在三个公开脑电数据集上，它读出“想动哪只手”这类意图的平均准确率分别为70.21%、77.82%和79.53%。

普通脑电帽要靠导电膏穿过头发、贴紧头皮，用久了接触变差、信号变弱。德克萨斯大学奥斯汀分校团队做了一套可拉伸的脑电采集平台MindStretcH：用剪纸式镂空的弹性网格贴合不同头型，用可变形的液态金属导线连接，再配上可拆换的锥形水凝胶电极穿过头发接触头皮。在纵向运动想象记录和多次在线脑机接口实验中，研究人员报告任务相关的脑电活动保持一致，记录质量没有可测量的下降。团队认为它可在实验室、临床和家庭中长期重复使用，但摘要未披露受试者人数与使用时长。