脑机接口的新突破：深度学习解码实现无创交互
脑机接口的新突破：深度学习解码实现无创交互
2024年12月2日修改
脑机接口（BCI）具有为运动或言语障碍患者带来便利的潜力，使他们能够操控假肢、使用计算机等，同时健康人群也可能通过基于 BCI 的游戏获得新的体验。然而，目前通过脑电图记录脑电波来工作的非侵入式 BCI 存在性能不稳定的问题。
在一项研究中，Bin He 及其同事使用深度学习解码器来提高 BCI 的性能，该 BCI 用于响应参与在二维空间中使用光标跟踪对象任务的用户。这项研究成果发表在《PNAS Nexus》杂志上。
研究中，28 名成年参与者被指示想象移动右手以使光标向右移动，移动左手以使光标向左移动，同时移动双手以使光标向上移动，不移动双手以使光标向下移动，从而实现虚拟对象的连续和持续移动。
在整个研究过程中，作者在七个 BCI 会话中评估了两种不同的深度学习架构和一种传统解码器。结果发现，两种深度学习解码器在研究过程中不断改进，并且在最后一个会话中表现优于传统解码器。
借助基于深度学习的解码器，人类参与者能够使用仅基于传感器空间脑电波的人工智能驱动的非侵入式 BCI 来控制快速且连续移动的计算机光标，在不移动肌肉的情况下以高性能跟踪随机移动的对象。作者认为，这一成就可能是迈向神经辅助机器人技术的第一步。
脑机接口技术的发展一直是科学界的热门研究领域之一。这项研究的成果为非侵入式脑机接口的发展带来了新的希望。通过深度学习解码器的应用，我们有望提高脑机接口的性能和稳定性，为更多的人带来便利和帮助。
未来，随着技术的不断进步，脑机接口有望在医疗、康复、娱乐等领域发挥更加重要的作用。例如，对于患有瘫痪或神经退行性疾病的患者，脑机接口可以帮助他们恢复一定的运动能力和沟通能力，提高生活质量。在娱乐方面，脑机接口可以为游戏和虚拟现实体验带来更加沉浸式的交互方式。
然而，脑机接口技术的发展也面临一些挑战。例如，如何提高脑机接口的准确性和可靠性，如何解决伦理和法律问题等。此外，脑机接口技术的广泛应用还需要进一步降低成本，提高可及性。
总之，这项关于深度学习解码用于非侵入式脑机接口的研究是一个重要的突破，为脑机接口技术的发展开辟了新的道路。我们期待着未来更多的研究成果，推动脑机接口技术不断发展，为人类带来更多的福祉。