25、基于运动想象的脑机接口分步教程

基于运动想象的脑机接口分步教程

1. 基于运动想象的脑机接口简介

基于运动想象（MI）的脑机接口（BCI）利用用户在无外部刺激情况下的内源性大脑活动。其核心概念是通过用户对运动的心理想象来转化意图，实现无需肢体动作的意图交流。在神经康复领域，MI BCI应用广泛，有研究表明重复性的运动想象对康复有积极效果。

与其他BCI范式类似，MI BCI也包含训练和测试两个阶段。训练阶段需收集用户的MI数据，进行特征提取并构建分类算法，高质量的数据有助于算法训练。测试阶段则将训练好的算法实时应用于新的MI数据分类。但由于脑电图（EEG）的 session - to - session 变异性，训练和测试阶段的心理及环境差异会影响算法性能。

2. 训练阶段

2.1 记录MI数据

2.1.1 记录设备和软件

• 使用基于国际10 - 10系统的64通道蒙太奇，以512Hz采样率记录EEG信号，受试者佩戴EEG帽。
• EEG设备采用荷兰阿姆斯特丹的Biosemi ActiveTwo系统，使用直流（DC）电池供电。
• 运用BCI2000系统3.0.2收集EEG数据并呈现指令（左手或右手MI）。
• 同时记录肌电图（EMG）和EEG以检查实际手部动作，四个EMG电极分别附着在双前臂的指深屈肌和指伸肌上。

2.1.2 受试者

• 对52名受试者（19名女性，平均年龄24.8 ± 3.86岁）进行左右手的MI实验，该实验获GIST机构审查委员会批准。
• 通过在GIST网站发