一种用于增强顺序运动功能的并发脑机接口
1 引言
脑机接口(Brain-Machine Interface, BMI)近年来取得了显著的进展,特别是在神经康复领域。通过脑机接口,研究人员和工程师们试图帮助那些由于神经系统损伤或疾病而失去运动功能的患者恢复运动能力。本文将重点介绍一种用于增强顺序运动功能的并发脑机接口(Concurrent Brain-Machine Interface, cBMI),该接口由Maryam M. Shanechi、Rollin C. Hu、Marissa Powers、Gregory W. Wornell、Emery N. Brown和Ziv M. Williams共同研究开发。
cBMI的主要特点是它能够在同一时间内处理多个运动意图,并通过多通道的神经信号处理来实现更复杂的运动控制。这种技术不仅提高了运动的精确度和流畅度,还为未来的神经康复治疗提供了新的可能性。
2 并发脑机接口的工作原理
2.1 神经信号采集与处理
cBMI的核心在于其高效的神经信号采集和处理能力。为了实现这一点,研究人员采用了多种先进的技术手段,包括但不限于:
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高密度电极阵列 :这些电极可以记录来自大脑皮层的神经元活动,特别是与运动相关的区域。高密度电极阵列能够捕捉到更丰富的神经信号,从而为后续的信号处理提供高质量的数据。
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实时信号处理算法 :通过使用机器学习和信号处理技术,cBMI可以快速解码用户的运动意图,并将其转换为具体的运动指令。这些算法能够有效地过滤噪声,提高信号