28、脑机接口中P300和SSVEP范式设计的问题与挑战

脑机接口中P300和SSVEP范式设计的问题与挑战

1. 引言

接口范式是用户与脑机接口（BCI）系统的首个连接点。尽管BCI领域近年来取得了重要进展，但BCI范式设计仍存在诸多问题和挑战，需要更深入地研究和解决。BCI的目标是从大脑与计算机的交互中获取尽可能多的信息，因此用户在特定用户界面的体验对于设计BCI系统至关重要。

BCI范式能让用户决定如何有效利用大脑活动来发出命令或控制应用。用户执行的自愿心理努力或控制任务有多种形式，如想象或身体运动、物体可视化、放松思考、哼唱或计数、集中注意力或阅读等，这些都可能导致大脑信号的外源性变化。

2. 视觉范式概述

视觉范式是可用BCI的关键部分，用户在BCI交互过程中可以观察到。它是一个控制界面，允许用户执行心理任务，并通过代表用户意图的显示获得反馈。因此，BCI范式的设计和组织对于实现BCI目标非常重要。

设计界面时，了解用户的界面体验很有价值。由于界面的主要目的是允许对计算机或计算机控制设备进行明确控制，因此了解用户的认知状态和活动有助于提高BCI的质量。人类大脑活动可以由用户的活动和欲望控制，进而可以通过BCI接口控制应用。

范式的重要性体现在以下几个方面：
- 向用户展示视觉控制功能。
- 向用户提供BCI的状态和反馈。
- 显示用户的神经信号。

P300和SSVEP接口的目的是建立一个环境，能够调节神经信号，以指示用户的兴趣或行动。由于这些计算机接口无需运动，BCI技术可被严重运动障碍患者用于通信和通过大脑信号控制设备。在这些系统中，用户无需操纵大脑活动，而是计算机接口根据用户对特定物理现象的关注，以闪烁字符或闪