中国神经再生研究(英文版) ›› 2026, Vol. 21 ›› Issue (9): 3885-3907.doi: 10.4103/NRR.NRR-D-25-00217
• 综述:神经损伤修复保护与再生 • 下一篇
Hui Yu1, 2, 3, Qiyue Mu1, Chong Liu4, 5, Shuo Wang1, *, Jinglai Sun1, 2, 3, *
摘要:
基于脑电图的脑机接口彻底改变了神经信号与技术系统的集成,这为神经科学、生物医学工程和临床实践提供了变革性的解决方案。此次综述系统地分析了EEG-BCI架构的进展,主要关注其4个支柱:信号采集、范式设计、解码算法和各种应用,旨在弥合技术和应用之间的差距,指导未来的研究。在信号采集中,与传统方法相比,采用湿、干和半干电极的无创系统对皮肤更舒适、更温和。然而,确保长期稳定的信号质量仍然是一个挑战。微创方法,如微针阵列和血管内探头,无需大手术即可实现近乎侵入性的信号保真度。范式设计探索了特定任务的神经编码器。运动想象范式广泛应用于康复,但需要数周的用户训练,而稳态视觉诱发电位和P300范式能够快速校准,但会导致视觉和认知疲劳。先进系统可将EEG与肌电图或眼动追踪相结合,以更好地处理现实世界的任务。解码算法已经通过黎曼几何实现了更好的噪声滤波,可通过深度学习架构实现自动时空特征提取,并通过迁移学习框架实现跨学科校准的最小化。然而,在监管不一致的脑电图、降低处理需求和确保不同脑电图设备之间的兼容性方面仍存在挑战。临床试验表明,脑卒中康复是基于脑电图的脑机接口主要应用热点,而新兴的前沿领域包括太空探索中宇航员的神经监测等。其挑战包括提高信号准确性、最大限度地减少运动干扰、解决道德数据问题以及确保现实世界的使用。未来应关注该领域生物相容性纳米材料、自适应算法和多模态集成方面,以将基于脑电图的脑机接口作为下一代神经技术的关键工具。
https://orcid.org/0000-0001-8984-8857 (Shuo Wang); https://orcid.org/0000-0003-3683-1968 (Jinglai Sun)