CCF ADL 《类脑计算》 11.2-4
从脑机接口到脑机融合
潘纲 教授
浙江大学计算机学院
2016年11月2日
中科院计算所北京
提纲
• 脑机接口
• 脑机融合
• 融合技术
• 挑战与问题
意念的力量
植入微电极
Nature, 2012.5
恢复瘫痪病人的运动功能
将多电极阵列植入到患者运动皮层的皮下区域,记录
该区域多单元神经活动,将解码信号通过一个神经肌
电刺激器(NMES)传到患者手臂的肌肉中。
(Nature, May 2016)
脑机接口(Brain-Computer Interfaces)
解码输出
信号处理
大脑行为实
时分析
控制
刺激
反馈输入
多模态反馈
实时机械激
励
BCI的生理基础-大脑皮层(Cortex)
是大脑半球表面的一层灰质,
平均厚度2~3毫米。皮层
表面有许多凹陷的“沟”和
隆起的“回”。成人大脑皮
层的总面积,可达2200平
方厘米。大脑皮层有140亿
左右的神经元。
有不同的功能区,具有分析
和综合的能力,从而构成了
人类思维活动的物质基础
BCI的生理基础
头皮
软组织
头骨
硬脑膜
皮层
测量范围
信号来源
非植入式
植入式
可采集单个神经元的信号
信号时-空分辨率高,信息量大
采样率高(>30KHz)
电极数多(>100)
BCI的原理:EEG(脑电图)
EEG是一种观测脑的电活动的方法,在人的头皮采集到的
脑电信号叫做头皮脑电(Electroencephalography)