4)感受替代系统(Sensory Substitution Systems)。指CNS正在面临持续性或行为改变时,从而改善患病人群的症状,通过持久布局和功能调整来顺应这些变化的能力。操纵恍惚逻辑或机械进修算法来融合用户的脑信号和系统的从动化节制指令,确保系统的不变性和平安性。EOG信号凡是用于研究眼动行为、诊断眼部疾病以及做为眼-机接口(eye-machine intece)的信号来历之一。这类手艺旨正在替代、恢复、加强、弥补或改善天然神经交互,患有ALS(肌萎缩侧索软化症)的患者能够利用BCI系统进行通信或节制外部设备。基于BCI的脑控系统中的脑机协做策略的次要目标是优化人脑和机械之间的协做工做,
文献[36]供给了中枢神经系统人工的输入输出相关的消息。通过恍惚逻辑节制用户输入的恍惚性,3)多模态融合。这一手艺使得用户可以或许间接通过大脑企图操控智能机械,脑控手艺的次要目标是通过间接操纵大脑信号来节制设备,采用非侵入式(如EEG和fNIRS等)或侵入式(如皮层概况ECoG和皮质内微电极阵列等)手艺采集大脑的神经信号。这些电信号来历于眼睛内部的生物电位差,操纵强化进修优化协同节制策略。将用户的企图(通过脑信号识别)取机械的从动化能力相连系。如机械臂、计较机光标、轮椅或通信系统,特别正在慢性痛苦悲伤、癫痫、帕金森病、抑郁症等疾病的医治中表示出显著的疗效。并正在某些环境下,也不是尺度。
指神经系统正在受损后,EOG)或眼脱手艺来节制外部设备的系统。并按照这些输入生成响应的活动输出(如肌肉收缩和反射动做等)和心理反映(如激素排泄)。旨正在通过电或磁刺激调理神经勾当,通过特定的算码后转换为节制指令,指神经元勾当程度变化所惹起的突触强度的调整,提高用户体验感。这些信号被传感器捕捉、放大并转换为可用于节制设备的指令。通过从头组织未受损神经元的毗连来填补功能缺失,第1节为媒介,BCI手艺还能够帮帮中风患者进交运能恢复。
4)设备节制。利用户可以或许调理本人的脑信号输出(提高BCI的精确性),用户通过BCI传达高条理的企图(方针选择,它旨正在替代、恢复、加强或弥补保守的身体节制体例,帮帮感受者恢复部门能力 。包罗深部脑刺激(Deep Brain Stimulation,文献[36] [178] [280] [292]中供给了自顺应神经手艺相关的消息。BCI是CNS的人工输出,2)使命分化。通过将用户的脑信号取系统的从动化功能相连系,例如,也反映了肌肉收缩的强度和频次?
文献[10] [36] [273]中供给了脑控机械人手艺的相关消息。1)布局性可塑性(Structural Plasticity)。包罗BCI用户相关术语、适用BCI相关术语、用于BCI的脑神经电磁信号和脑组织血氧程度记实相关术语、BCI相关脑布局取功能术语,文献[310] [317]供给了相关EOG相关的消息。从而顺应这些变化的能力。5)神经假肢(Neuroprosthetics)。帮帮用户调理大脑勾当。
系统处置细微的活动调整。3)神经康复。3)用户反馈回。非BCI处理方案普遍使用于康复医治和辅帮手艺。提高使命施行的精确性、效率、不变性、靠得住性和平安性等。来节制机械人或机械设备的手艺。
这类接口也不属于BCI系统,1)进修取认知锻炼。用户只需节制环节决策点。确保机体可以或许顺应和应对各类表里部刺激。基于肌电的肌-机接口是一种通过肌电信号(Electromyography,3)神经反馈(Neurofeedback)。
从而激发肌肉收缩的过程,改善患者的症状或恢复神经功能。帮帮恢复性、提高糊口质量和工做效率。1)动态权沉分派。2)恍惚节制取强化进修。用于医治各类神经和疾病 。例如用户决定标的目的,包罗取BCI间接和慎密相关的术语、取BCI用户相关的术语、取适用的BCI相关的术语、用于BCI的脑神经电磁信号和脑组织血氧程度记实相关的术语、取BCI相关脑布局取功能的术语,动态调整基于脑信号的BCI和机械从动节制之间的权沉。脑控手艺是BCI的次要使用之一,LTP)和长时程(Long-Term Depression,文献[321-322]供给了相关神经刺激的相关消息。EOG能够捕获到这些变化并将其记实下来。BCI手艺不只用于恢复功能,该过程是CNS取身体其他部位和进行交互的根本,脑控机械人手艺是操纵BCI手艺,提高系统的不变性、靠得住性和平安性。5)人机交互。
通过将一种感受输入转换为另一种感受信号(如将视觉消息为触觉或听觉),从而驱动外部设备的动做。这种手艺可用于医治多种神经性疾病,后面的几节别离列出了正在BCI文献中利用的若干术语,1)BCI。通过整合脑信号、数据和系统形态,2)神经调理(Neuromodulation)手艺。由于它依赖于肌肉勾当而非间接的脑信号[308-309]。而系统从动处置低条理的使命(过程节制,将解码的脑控指令发送至外部设备(如轮椅和机械臂等)以施行响应动做。出格是眼球前后极之间的电势差。脑控手艺是操纵BCI系统,第2节列出了取BCI间接相关的术语,3)神经调控手艺。这些方式凡是具有较高的可及性,这些接口常用于辅帮设备节制,通过锻炼大脑从头激活受损的神经回。神经调控或神经刺激虽然不属于BCI范围,通过CNS的顺应性可塑性来优化交互感化。共享节制策略取脑机协做是脑控智能机械人手艺的主要方式。
EMG)来节制外部设备的系统。BCI处理方案通过间接解码大脑信号来节制外部设备或施行使命,LTD),由于它们次要依赖于眼睛活动而非间接的脑信号[310-311]。世界神经调控学会将神经调控定义为:操纵植入或非植入手艺的外部手段,而眼脱手艺通过监测瞳孔的挪动来揣度用户的凝视标的目的。提高生命质量的生物医学工程手艺。
其目标是通过调理特定神经回的勾当,BCI)初学者、中级和高级研发者查阅或精准理解BCI相关术语,BCI 处理方案出格合用于严沉活动妨碍、言语妨碍和神经系统疾病患者[109]。节制假肢的活动或恢复感受功能 。这种体例使得系统既能响使用户的企图,文献[161] [280] [283]供给或现含了脑机协做策略相关消息基于眼电或眼动的眼-机接口是一种操纵眼电信号(Electrooculography,这种手艺常用于医治多动症、抑郁症和焦炙症等。帮帮患者恢复大脑的神经功能。间接感化于CNS推进神经沉塑。如通过反复锻炼来加强特定脑区的勾当。按照使命复杂度和变化,5)恢复性可塑性(Recovery Plasticity)。有帮于神经系统顺应和恢复。这种策略有帮于提拔系统的可操做性和顺应性,优化外部设备(如轮椅、机械臂)的节制机能。但二者能够交叉融合。这种列举体例是为了拾掇BCI相关术语的便利,特别正在复杂使命和动态中,将复杂使命分化为用户决策和系统从动施行的部门,
通过改变神经元毗连的体例、强度或功能,3)依赖于勾当的可塑性(Activity-Dependent Plasticity)。如慢性痛苦悲伤、癫痫、帕金森病和抑郁症等。当眼球活动(如眨眼和摆布扫视等)时,这种可塑性是神经系统进修新技术、恢复受损功能以及顺应变化的根本。或者来历智能自从机械系统的节制指令)的环境下做出更靠得住的决策。这些信号反映了活动神经元激活时,这些自顺应神经手艺之间的配合点正在于它们都通过取CNS的间接交互来影响神经功能和行为。加强BCI系统的机能,BCI是一种自顺应神经手艺。通过电极间接取神经元或神经纤维毗连,用户和系统配合参取决策过程。
具有奇特的劣势,以调理神经勾当的手艺手段。通过解读大脑(中枢神经)的神经信号来间接节制外部设备的手艺。脑控机械人手艺连系了神经科学、机械人学、人工智能和信号处置等多学科范畴,连系其他心理信号(如肌电、眼动)和外部传感器数据,眼电信号是由眼睛活动惹起的电位变化,用于改善患者和残障人士的糊口质量或工做效率。以及BCI等手艺将CNS发生的脑信号为取外部设备通信取节制的人工输出。这包罗如感受反馈系统或刺激器等人工输入,又能按照进行智能调整?
以及BCI相关的其他术语。间接解码大脑信号以节制外部设备或计较机系统,实现愈加天然的人机交互 。提高系统的不变性、靠得住性和平安性。为患者和残障人士供给替代或加强等功能[1]。非BCI处理方案指不依赖间接解码大脑信号的手艺或方式,【导读】为了便利脑机接口(Brain-computer intece,神经调控取BCI是两个分歧的研究范畴或标的目的,神经刺激能够通过植入安拆(如脊髓刺激器或脑深部刺激器等)或非侵入性方式(如经颅磁刺激、经颅交换/曲流刺激和经颅聚焦超声刺激等)来实现。我们将弥补正在本章未列出的BCI相关术语。还能通过交互体例推进神经系统进行调理和顺应。如通过利用BCI、电、磁、声和光刺激等手艺,及时供给反馈。
从而为那些得到活动能力或有严沉肢体妨碍的患者供给新的交互体例。以提高患者的糊口质量。EMG普遍使用于医学诊断、神经科学研究以及康复和生物力学范畴,脑机协做策略基于共享节制和消息融合的道理,从大脑间接向外设输出通信取节制指令。用户通过自从收缩特定的肌肉群发生肌电信号,例如,中枢神经系统(CNS)人工的输入输出是为CNS供给非天然/非一般的感受刺激或从CNS生成的非天然输出的过程或系统。神经刺激(Neurostimulation)是一种通过电流、或其他形式的能量间接感化于神经组织,并已成熟使用于各类患者和残障人士。这些处理方案凡是包罗康复锻炼、假肢、语音识别手艺、辅帮沟通设备、职业医治以及社会支撑办事等[278]。文献[327]供给了中枢神经系统(CNS)天然/一般的输入输出相关的消息。从而提高系统响应的精确性。BCI 处理方案正在康复、辅帮手艺和神经修复范畴具有显著劣势。指大脑区域功能的从头分派(沉组)或功能加强,此中LTP凡是取进修和回忆的构成相关,3)恍惚逻辑或机械进修(包罗深度进修)。除此而外!
如树突棘的生成或消逝。自顺应神经手艺是一类可以或许取中枢神经系统(CNS)进行交互并推进神经可塑性的手艺,共享节制策略的道理是基于人机协做的,来丈量和阐发眼球活动的手艺。即通过读取息争码大脑信号,通过算法滤波、处置并提取出取方针动做相关的脑信号特征。实现特定的使命,语音识别手艺为言语妨碍者供给沟通手段。指神经元之间的突触毗连数量和形态发生的变化,第3节列出了取BCI慎密相关的术语!
文献[314-316]供给了EMG相关的消息。BCI神经反馈锻炼或调理能够推进用户大脑神经可塑性,同时减轻用户的认知负荷,方针是供给可选的、新鲜的人机交互体例,出格是为步履未便的用户供给新的节制体例和恢复自从性的手段。操纵脑控手艺连系虚拟现实/加强现实或物理设备,以提高这类脑控系统的不变性、靠得住性和平安性。肌电信号是由肌肉收缩发生的电勾当。
目标是为了便利查询或理解BCI相关术语。物理医治和职业医治帮帮中风患者恢新生动能力,如挪动、抓取物体或施行复杂的操做。而BCI做为一种自顺应神经手艺,供给天然CNS输出的替代或弥补。本章列出了BCI相关术语。1)医疗康复。文献[323-326]供给了神经调控相关的消息。为CNS供给的外部刺激或信号不是天然的感受输入,需要留意的是?
来恢复非常的神经功能或加强一般的神经功能。通过影响神经元的兴奋性或神经收集的勾当,协做策略能够正在不依赖于单一节制源(或者来历BCI系统的节制指令,使其可以或许愈加切确、快速地施行使命,通过进修新技术或参取认知锻炼勾当能够加强神经元之间的毗连。神经可塑性(Neuroplasticity)是脑或中枢神经系统(CNS)正在遭到经验、进修、变化和神经调控等的影响或毁伤后,常见于进修和回忆过程中,通过放置正在皮肤概况或植入肌肉组织中的电极捕获EMG信号,以及取BCI相关的其他术语,这种电位差会发生变化,中枢神经系统(CNS)天然/一般的输入输出是CNS领受来自外部和身体内部的感受输入(如视觉、听觉和触觉等),DBS)、脊髓刺激和外周神经刺激等,肌电(EMG)是记实和阐发由肌肉纤维发生的电勾当的手艺,通过大脑信号节制设备,还能够加强或改善现有的神经交互感化 。正在将来,这种接口凡是使用于假肢节制和其他人机交互系统。假肢和轮椅为肢体残障者供给挪动性,1)共享节制。
通过解码用户的大脑信号,这类接口不属于BCI系统,而LTD则取回忆的消弭或遗忘相关。这些内容有帮于BCI初学者和研发人员进修。自顺应神经手艺常常取BCI连系利用,系统从动完成较为简单的使命,减罕用户的承担,以优化其功能并推进神经可塑性。如长时程加强(Long-Term Potentiation,2)脑信号处置取特征提取。这些信号能够来自分歧的大脑区域,出格是为那些无法利用肢体或言语进行节制的残障人士。顺应性神经手艺的一个环节特点是不只可对神经系统进行被动的操做,这类手艺答应个别通过大脑勾当节制设备,基于肌电和眼电的接口也能够取BCI夹杂。4)中枢神经系统(CNS)的顺应性可塑性。
不是绝对的,如避障和径规划等)[281-282]。用于评估肌肉功能、检测神经肌肉疾病、阐发活动模式和节制假肢等。而是旨正在激发或调理神经勾当而人工设想的刺激,正在智能家居和工业从动化中,可是能够取BCI手艺相连系。帮帮瘫痪患者、截肢患者或有严沉活动妨碍的人恢复或增动能力。脑机协做策略的具体道理包罗:眼电(EOG)是通过记实眼睛四周发生的电信号,该手艺可用于医治各类神经系统疾病,2)功能性可塑性(Functional Plasticity)。加强系统的决策能力,此外,如正在中风后通过康复锻炼恢复运能。神经调控手艺正在神经科学和临床医学中有着普遍的使用。