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论文发表

257 条
2026 年 8 月

同时读脑电和脑血流:EFS-Net做到超8成心算识别准确率

华东理工大学等机构的研究者提出名为EFS-Net的端到端融合网络,把脑电与功能性近红外光谱两种信号在多个尺度上对齐融合,以克服单一模态解码的局限。网络设三条互补分支:多尺度时间卷积分支捕捉脑电快速变化的皮层电生理特征,脑电空间分支构建经延迟补偿的皮层地形图以适配近红外较慢的血流动力学响应,空间校准的近红外分支把空间特征图与脑电对应特征动态融合。在词语生成和心算两个公开数据集上,采用逐被试留一次会话交叉验证,准确率分别为77.71%±8.23%和81.69%±9.49%。该研究2026年8月21日发表于《Cognitive Neurodynamics》。

ARM 芯片上跑脑机接口,原始脑电数据不用上云

研究者提出模块化贝叶斯边缘云架构BELT,用以解决现有脑机接口系统绑定特定应用、可移植性不足、需逐用户适配和隐私顾虑等问题:贝叶斯先验与后验平衡泛化与个体化学习,轻量分类器适配嵌入式设备,压缩降低边缘与云端带宽。轻量版BELT-lite仅由线性时不变运算构成,可直接对接数字信号处理硬件。在BCI Competition IV-2a与IV-2b数据集(18名受试者、十折交叉验证)上,经个体微调后数据集B准确率87.9%±6.8%,数据集A为80.6%±8.6%。ARM Cortex-A7上平均延迟6.75毫秒每样本,比EEGNet的8.36毫秒快21%,但准确率低约2.7个百分点。该研究2026年8月21日发表于《PLOS ONE》。

中科院团队发布BCIJelly:18个脑机接口数据集统一成一套工具链

脑机接口研究长期被数据格式不统一、解码器实现各异、部署工具链互不兼容拖慢。BCIJelly把18个脑机接口数据集标准化成可直接用于人工智能训练的输入,并集成15个基准解码器、80个可复用模块。它的自动架构搜索无需人工设计即可生成面向具体任务的解码器,并可扩展到大语言模型驱动的闭环模式,支持单任务、多任务和跨物种解码器设计;系统还提供无需编写代码的交互式可视化软件。一条单命令流水线能把训练好的解码器编译到神经形态硬件上,在保持解码性能的同时把功耗降低30至50倍。该工作已在人类、猕猴和小鼠中跨越运动、视觉、语音、情感和听觉5种范式完成验证。该研究为预印本,尚未经同行评审。

闭环脑机接口修复卒中后运动感觉回路,综述梳理康复机制

卒中后康复正被重新理解为运动意图、下行运动输出、外周运动与感觉反馈四者交互被打断的过程,而非单纯的肌力不足。综述提出,闭环脑机接口实时检测运动想象、运动尝试或感觉运动节律,并把信号转换为随机的功能电刺激、机器人辅助、虚拟现实、多感觉反馈或神经调控,部分重建被检测运动意图与辅助运动、感觉反馈之间的时间耦合,从而促进活动依赖性可塑性。综述综合了神经生物学基础、康复机制、实施策略与新兴预测性生物标志物,同时指出疗效存在异质性,取决于患者特征、脑信号可解码性、干预剂量、反馈模态与试验设计,未来需机制驱动的患者分层、自适应解码、个体化反馈、标准化结局与真实世界验证。该研究2026年8月20日发表于《Frontiers in Neuroscience》。

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》。

运动想象脑电按人定频段,分类更稳更准

基于脑电的运动想象解码是脑机接口的常用方案,但传统方法多用统一的宽频段或固定的一组子频段提取特征,难以适配不同被试的脑电差异,分类性能容易下滑。孟加拉国联合国际大学团队提出SSLFF框架,为每位被试逐一搜索并选取最优频段,动态融合互补频带,再叠加时间局部特征提取,在更宽的主频段上也能稳定工作。论文称,相比传统方法,SSLFF的分类准确率取得统计学显著提升,对系统参数变化保持稳健。这表明脑机接口解码的个性化不必以牺牲频段宽度为代价,为运动想象分类的落地应用提供了新思路。该研究2026年8月20日发表于《Journal of Medical Engineering & Technology》。

脑启发脑机接口:低功耗闭环神经技术的新框架

神经形态计算与脑机接口的结合,正催生一类更省电、更小巧、能闭环工作的神经技术。一篇近日发表于《npj Biomedical Innovations》的综述提出“脑启发脑机接口”(BI-BCIs)框架,将神经形态计算与脑机接口统一起来,目标是实现低功耗、闭环和小型化的神经技术。该框架有望推动神经假体和神经调控系统的发展,为治疗神经系统疾病提供新思路。综述由来自奥胡斯大学、斯坦福大学、南丹麦大学、热那亚大学、于利希研究中心和亚琛工业大学的研究人员共同撰写,于2026年8月20日发表。

深部脑刺激到脑机接口,综述梳理植入式神经技术的三个共同瓶颈

迷你综述指出,深部脑刺激系统、脑机接口和言语神经假体等脑植入物正从概念验证走向早期临床部署,尽管针对的临床问题不同,却共享传感、解码、刺激或输出、供电与遥测、慢性临床验证构成的闭环架构,转化速度由这些共享环节的瓶颈决定。近期里程碑包括一个皮层接口获监管批准、植入式BCI试验不断增多。综述对比了从开环走向闭环的深部脑刺激、恢复运动与感觉功能的脑机接口、以及把尝试言语解码为文本、语音和面部动画的言语神经假体三条线,并梳理柔性电极、AI辅助解码与神经形态边缘处理等进展,认为三类技术始终卡在长期稳定性、神经编码与公平可及三个共同瓶颈上,需要配套治理框架。该研究2026年8月19日发表于《Frontiers in Neuroscience》。

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》。

化学处理让脑机薄膜在体液里的寿命延长40倍

该研究2026年8月18日发表于《Frontiers in Neuroscience》,采用87°C反应加速老化浸泡测试,比较氧等离子体与KOH/HCl浸泡两种表面处理对聚酰亚胺薄膜层间粘合的增强效果。结果显示,氧等离子体处理样品初始粘合强度约262毫牛每毫米,但老化中快速退化,粘合强度随浸泡时间线性下降,3至6天内失效,宽度依赖性表明退化由边缘驱动。KOH/HCl处理样品初始粘合强度约150毫牛每毫米,测试期内退化极小,对应估计粘合寿命至少40倍提升。研究者认为化学重构界面稳定性显著更优,可能有利于慢性神经植入器件应用。

3173篇文献盘点卒中康复十年,脑机接口跻身最新研究热点

该研究2026年8月18日发表于《Neural Regeneration Research》,对2016至2025年卒中后肢体运动功能障碍与功能恢复领域的3173篇Web of Science核心合集文献进行文献计量分析,作者来自首都医科大学附属北京康复医院。分析显示该领域处于快速扩张期,技术辅助康复成为主导趋势,机器人辅助训练与虚拟现实是两大技术关键词。突变文献分析揭示研究热点经历三个阶段,近期阶段(2020年至今)为神经调控(脑机接口与无创脑刺激)、全球疾病负担与公共卫生政策。高被引研究集中于疗效比较、机器人辅助训练、脑机接口、迷走神经刺激与康复结局预测。

14名卒中患者练两周脑机接口神经反馈,上肢评分平均涨7.9分

研究者称,脑机接口控制的神经反馈干预可改善卒中患者运动功能:14名患者完成8次(2周)运动想象脑机接口干预后,FMA-UE上肢评分平均提升7.9分,Barthel指数提升7.1分,9/14达到FMA-UE最小临床重要差异(6.6分)。干预全程的脑电追踪显示,事件相关去同步(ERD)呈两阶段纵向趋势,第一周逐渐增强、第二周减弱并集中于对侧感觉运动区,静息态功能连接在干预后增强,且运动改善与其相关。研究者认为,该结果为理解卒中康复中的神经可塑性机制提供了纵向证据。

综述对比两类脑机接口,侵入式成功率最高100%但成本超25万美元

一篇2026年8月17日发表于《Theoretical and Natural Science》的脑机接口医学应用系统综述,从文献回顾、侵入式与非侵入式技术比较案例和跨学科评估三个角度展开。综述报告侵入式脑机接口可实现机器人臂控制80%至100%的任务成功率,但受限于手术风险、信号渐进退化与高于25万美元的成本,非侵入式脑机接口更安全、在社区神经康复中部署更广,卒中后上肢恢复有效率约为70%,却受限于信噪比差、约30%的BCI失语率与低信息传输速度。综述还探讨了神经数据隐私、自主性悖论、获取不平等等伦理与社会议题。

运动想象解码在线自适应有新法,MRieHy三个数据集超现有最优

研究者提出多特征黎曼超图框架MRieHy,面向运动想象脑机接口解码的在线测试时自适应。框架先以跨天训练数据的协方差矩阵黎曼均值对齐多日分布,再分别以黎曼距离和余弦相似度构建协方差矩阵超图与深度特征超图,经自适应权重融合并与标签投影矩阵联合优化。在线测试时,MRieHy维护近期样本的先进先出缓冲,对缓冲数据执行黎曼对齐后解码。实验在私有四类ECoG数据集与两个公开四类EEG数据集上验证,MRieHy较现有最优基线取得明显性能提升,研究者认为该方法可改善临床运动想象脑机接口的跨天可迁移性与在线运行能力。

斯坦福教授因视网膜植入体获美国国防健康局奖项

斯坦福大学Daniel Palanker教授因开发PRIMA视网膜植入体,获美国国防健康局杰出研究成就奖。该植入体旨在恢复因疾病或损伤失去光感受器后的中心视力,通过植入视网膜下的2毫米芯片,由增强现实眼镜发出红外光,将光转换为电流刺激下一层神经元。2025年发表于《新英格兰医学杂志》的研究显示,该设备能让法律上失明的晚期干性黄斑变性患者阅读字母和单词。此次获奖因其对激光损伤视网膜的军人亦有潜在帮助。Palanker是斯坦福大学吴蔡神经科学研究所的附属成员,该研究所致力于推动神经科学前沿研究,其技术已获国际关注。

植入式运动脑机接口需要统一临床结局框架

一篇发表于《Neurorehabilitation and neural repair》的论文讨论植入式运动脑机接口从安全性与可行性验证走向监管批准、支付报销和持续临床整合时面临的结局评价问题。作者指出,该领域需要稳健、有效且可靠的临床结局评估,既能满足监管机构和支付方要求,也能反映严重运动障碍人群的真实生活体验。论文把这一测量缺口视为临床转化中的关键障碍,并认为如果缺少合适指标,植入式脑机接口可能难以从早期可行性研究过渡到可报销治疗。文章由此主张建立统一的功能性临床结局框架。

可穿戴脑机接口完成在线闭环验证,运动意图识别准确率达79.38%

该研究2026年8月14日发表于《ITM Web of Conferences》,完成了一套面向卒中康复的可穿戴脑机接口系统的物理集成与在线实验验证。该系统采用带微型化采集电路的脑电头戴设备,在感觉运动皮层上方布置10个核心记录通道。研究团队招募6名健康受试者和2名卒中偏瘫患者,开展运动想象与运动尝试的闭环实验;信号处理采用共空间模式提取空间特征,结合线性判别分析完成意图分类,并以个性化子频带优化提升识别表现。离线平均识别率为84.91%,在线实时测试的分类准确率为79.38%。研究者还通过时空频谱与R²值分布分析,验证了运动意图触发时感觉运动区的激活模式。

首个脑电生成全身运动数据集发布,近2万对样本覆盖数千动作

研究者提出首个用于人体运动合成的脑电-运动-文本数据集EEG2MOTION,含近20,000对配对样本,覆盖数千种动作,并配套开发生成框架EMMM,将脑电编码器与运动解码器结合,直接从非侵入脑电信号生成连贯、逼真的全身运动序列。研究通过多模态对比学习显示,非侵入脑电嵌入可有效与文本、视频和运动表征对齐,以解码高层语义。研究者称这是首个从非侵入脑信号生成多样化全身运动的工作,为非侵入脑机接口走向生成式交互提供了新方向。

MIT新显微镜实现全脑电压成像,每秒扫描斑马鱼全脑200次

MIT研究者改造光片显微镜,实现了对整条斑马鱼全脑神经元电活动的毫秒级成像,扫描速度达到每秒200次,即每5毫秒一遍全脑。此前常用的钙成像以钙内流作为神经活动的替代指标,时间分辨率在秒甚至分钟量级,抓不住单个动作电位;基因编码电压指示剂可以直接反映膜电位,但过去只能记录局部小范围神经元。研究团队通过提高相机采集速度和采用远程重聚焦技术加快扫描,把大体积成像的速度提到了能分辨单神经元脉冲的水平,并观察到全脑神经元对紫外光刺激的响应模式。论文发表于《Nature Methods》。

两网络接力解码运动想象脑电,两个数据集上表现稳健

该预印本2026年8月13日上传至arXiv,提出一种把卷积神经网络与双向长短期记忆网络结合的混合深度学习架构,用于运动想象脑电信号解码。研究者指出,运动想象脑机接口被视为在大脑与外部设备之间建立灵活通信通路的可行途径,但脑电记录噪声大、与底层脑活动的关系复杂,可靠解码始终困难。在该架构中,卷积网络直接从原始运动想象脑电中学习高层空间与时间表征,双向长短期记忆网络则对所提取特征之间的时间依赖关系建模。研究者在一个公开数据集和一个自行采集的数据集上评估该方法,报告其在二分类与三分类运动想象任务中均表现稳健,并展现出跨被试解码的潜力。该研究为预印本,尚未经过同行评审。

血管内神经接口首次刻画小脑邻近刺激的强度时程特性,无需开颅手术

该研究2026年8月13日发表于《Journal of neural engineering》,首次刻画了小脑邻近区域血管内电刺激所诱发皮层诱发电位的强度时程特性。研究者指出,植入手术的创伤限制了临床推广;血管内神经接口经由脑血管到达颅内靶点,提供了另一条路径。研究者将一种聚合物基支架电极阵列送入绵羊模型的左侧横窦,通过支架电极向小脑方向发放双相电流脉冲,并用硬膜下皮层脑电网格记录皮层反应。血管内刺激可稳定诱发时间锁定的皮层电位,早期与晚期成分分别出现在刺激后约40毫秒和100毫秒。强度时程分析给出了基强度与时值,为参数选择以及与已有颅内刺激方式的比较提供了定量依据。

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。

SpikeGadgets硬件支持实时脑扰动实验,闭环研究进入毫秒级时代

SpikeGadgets公司发布消息称,其硬件通过低延迟以太网和TrodesNetwork API,支持研究人员在毫秒级时间内检测神经活动模式并触发扰动。加州大学旧金山分校(UCSF)的两项研究展示了该技术的应用:一项通过连续解码大鼠海马群体活动,实现神经反馈系统,使大鼠学会主动生成特定记忆表征以获得奖励;另一项通过实时触发theta相位特异性光遗传刺激,分离了theta节律与replay过程,揭示了二者在机制上的可分离性。
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