脑机接口机器人治疗卒中后运动功能障碍的研究进展

卒中患者常存在不同程度的运动功能障碍,严重影响日常生活,但目前的常规康复治疗对卒中后运动障碍的康复效果有限。近年来,基于脑机接口调控的机器人技术为卒中的康复治疗提供了新的方法,不同范式的脑机接口机器人已被应用于卒中后康复领域。作者简要介绍了不同范式脑机接口机器人的特点及其在卒中康复领域的作用机制,综述了不同范式脑机接口机器人在卒中后运动功能障碍康复中的研究进展,以期为未来的研究及临床应用提供新的思路。

动车基地调度集中系统安全接口机的设计

动车基地调度集中系统实现了列车与调车作业计划管理、列车与调车作业自动进路集中控制、动车组位置自动识别与追踪、动车基地作业计划的优化调整等功能。该系统与计算机联锁系统、分散自律调度集中系统、管理信息系统及车号自动识别系统等存在大数据量的信息交互,因此设计开发了一款安全可靠的接口机,实现内外系统的大数据量双向隔离高速传输和协议转换功能。

InfiniBand服务器接口机协议转换的设计与分析

随着Internet数据中心的快速发展,正在采用的InfiniBand体系结构的网络服务器将成为机群服务器的主流。本文以Infiniband协议为由得出协议转换是最佳方案,然后介绍了IB与IP协议转换的基本原理,最后提出了一种嵌入式接口机的协议转换方案,并用实验证实了它是优于IPoIB的解决方案。

基于PowerPC嵌入式系统的通信接口机设计与开发

为解决铁路信号集中监测系统CAN接口、串行接口在节点数量较多时出现通信不正常甚至中断的问题,提出了在监测模块单元与信号集中监测站机之间加入通信接口机的方案。介绍了基于32位PowerPC微处理器MPC8247的通信接口机硬件、软件设计的实现方法。

以单板机为通信接口机的计算机局部网HITLCN·TRNET

本文提出了一个Timed Token—Ring LAN: HITLCN·TRNET方案。定时Token—Ring提供一些优点:包括增加了灵活性,可靠性和效率,以及将来的扩展性,给出了Token—Ring结构和协议的实现。

论日志分析在解决智能网ISPP接口机双机切换故障中的作用

双机系统作为银行、电信等行业应用的高可用性解决方案,既能够实现双机系统的热备份,又能够做到双机之间的无缝切换,从而对外提供稳定可靠的服务,最终实现系统高性能RAS(reliability,availability,andserviceability)应用。本文主要介绍利用suselinux系统的双机日志,准确判断双机切换中存在的问题,通过修改双机切换时释放资源的时间,使问题得到了有效解决。一、问题描述C网智能网做内网漏洞整改时,为使安全整改的内容生效,必须重启设备。在重启设备之前,将可以双机切换的主设备倒换为备机,以保障最大限度的不影响接口或业务。当晚23时9分左右,对ISPP接口机进行主备切换,切换的过程中发现,无法切换到备机imp3-1上。且无论怎样切换,imp3-1starting后会迅速转回stopped(Astr)状态,而imp3-2会立即重新接管。

基于脑电的快速序列视觉呈现脑-机接口系统研究进展综述

脑-机接口(BCI)系统建立大脑与外部设备之间的直接交流通路,结合快速序列视觉呈现(RSVP)范式能够实现利用人类视觉系统进行高流通量图像目标检索。近些年来,RSVP-BCI系统在范式编码、脑电(EEG)解码和系统应用方面的研究取得了长足的进步。对范式编码的研究揭示不同范式参数对系统性能的影响,促进提升系统性能;脑电解码的研究在提升算法分类性能的同时推动少训练、零训练样本、多模态等场景下的应用;对RSVP-BCI系统应用的研究实现推动系统走向实际应用并拓宽了应用领域。同时,系统仍面临着迈向实际时可应用领域范围窄、脑电跨域解码难题以及计算机视觉飞速进步带来的挑战。该文对RSVP-BCI近年来的相关研究进展进行了回顾与总结,并对未来的发展方向进行了展望。

基于CCA融合FFT的SSVEP脑机接口分类算法

为解决多目标刺激范式的稳态视觉诱发电位脑电信号识别准确率低和信息传输率低的问题,提出了一种快速傅里叶变换同典型相关分析相结合的方法,通过快速傅里叶变换将信号训练成对应频率的训练模板,并作为参考信号与实时采集的信号进行典型相关分析来计算频率的识别准确率。6名受试者参与并完成了180组实验,在时间窗口长度为1.5 s的条件下,基于快速傅里叶变换-典型相关分析的稳态视觉诱发电位信号识别算法的平均识别准确率为93.98%,比典型相关分析算法提升了14.75%,信息传输率为62.30 bit·min^(-1),比典型相关分析算法提升了55.63%。实验结果表明,快速傅里叶变换-典型相关分析算法性能更优。

脑机接口负责任创新研究进展

脑机接口技术的研究与创新包含法律问题、社会问题和伦理问题。虽然脑机接口技术是一种新兴的生物医学工程技术手段,但如何能够确保脑机接口始终走在负责任的创新研究道路上,已经成为社会和学术界重点讨论的话题。鉴于此,本文对脑机接口负责任创新研究现状以及在创新过程中存在的伦理问题进行讨论,并以此为基础,从多个角度分析如何有效控制脑机接口技术创新走在负责任的轨道上,希望能够真正利用该项技术手段为人类谋福祉。

脑机接口技术背景下精神完整权的逻辑证成和制度构想

面对脑机接口技术对人的隐私、精神完整性和心理连续性造成的威胁,身体权虽能够提供一定保障,但是尚不足以表彰其特殊性,尤其是对于非侵入式的。隐私权虽然能够保障公民免予心智思想被探知,但是不能兼及改变。思想自由、认知自由和精神自决保障公民寻求主动干预以塑造一个人大脑状态的积极面向有些激进。脑机接口技术对于心智思想的干预,不但直接、严重,甚至可能永远,因此要确立一种精神完整权。不论何种用途、侵入程度、接口类型,该技术研究应用都必须经过告知同意,不得强制以物理力或以隐瞒的方式为之。与为了保障公民心理健康权,强调国家的实现义务不同,精神完整权关涉隐私、身份、自主,聚焦于一种对抗国家不得干预的权能。

论马斯克的“神经联结”脑机接口

马斯克的神经联结公司试图在瘫痪患者脑中植入脑机接口,让患者利用自己的脑信号控制外部设备,以恢复部分行动能力;他们的研发在技术上确有进步,但原理上并无创新。马斯克还宣称其“联结”技术可望把人工智能与人脑融合起来,将人变为“超人”,难以令人信服。

脑机接口不构成对具身认知的挑战

脑机接口技术通过将主体大脑中的神经信号转化为控制外部设备的指令,从而实现了从思想到行动的直接转化。不少研究者认为,脑机接口表明了认知过程能够以非具身方式实现,因而身体的感知运动过程对于认知来说并非不可或缺。从预测加工的视角看,脑机接口的实现仍然高度依赖主体先验的身体性知识以及“虚拟”的身体行动模式,身体的经验结构对于认知过程具有重要的建构作用。这样的探究不但有助于加深人们对脑机接口的原理、技术实现、应用前景等的认识,而且有助于拓展人们对具身认知相关哲学立场的理解,并在新的视域中重新思考大脑、身体和世界之间的深层次关系。

医疗脑机接口技术的法律规制

区别于其他大脑神经技术和传统治疗方法,通过脑机接口技术可以传输、解读和记录神经数据。神经数据经过解码不仅可以反映健康信息,还可以揭露思想隐私。另外,脑机接口技术可以通过刺激直接干预患者的情绪、思想、甚至行为。对于医疗脑机接口技术应该适度规制,需要兼顾生命身体健康权和人性尊严法益,神经数据合理利用和隐私保护。具体规.制路径包括:对医疗脑机接口技术研究进行严格的伦理审查,对脑机接口医疗器械进行特殊的审批监管,对知情同意的履行进行特别的程序保障,对神经数据进行专门的立法保护。

脑机接口、生命形式与同一性

脑机接口技术能够修复与增强肢体功能,却带来了技术中断的问题,即导致了个体同一性的中断。但是对脑机接口的同一性进行反思需要克服现代思维的束缚,这一思维建立在生命连续性的基础上。而从神话思维角度看,生命中断是本真的生命现象。从这一观念看,脑机接口导致的中断担忧可以被舒缓。脑机接口导致的技术中断依然存在,确实对生命整体性构成损害;但是其通过功能训练实现了身体功能的延续,这值得肯定。

基于脑电图的脑机接口技术在脑卒中患者上肢运动功能康复中的应用

背景:目前的康复方案对脑卒中后遗症的干预已取得不错的疗效,但治疗周期较长且人工成本较高。脑机接口技术通过特殊设备提取大脑神经活动信号,并将此信号转换处理为计算机可以识别的指令,可用于脑卒中后遗症的治疗。目的:分析和总结近些年脑机接口技术在脑卒中患者上肢运动功能康复中的应用,探讨脑机接口技术在脑卒中患者上肢功能康复中的临床应用价值。方法:以“脑卒中、脑电图、脑机接口、上肢、虚拟现实技术、功能性电刺激、外骨骼”为中文检索词,在中国知网进行相关文献检索;以“stroke、brain-computer interface、computer assistance、upper limb、virtual reality technology、functional electrical stimulation、exoskeleton”为英文检索词,在PubMed数据库进行相关文献检索,检索时间范围为2000-2022年。结果与结论:脑机接口对脑卒中患者上肢运动功能恢复具有良好的应用前景,并且被证明可以产生常规治疗无法实现的效果,非常值得进一步研究和推广,但是其机制尚未被完全阐释清楚。同时从脑机接口系统采集患者脑电信号的角度来看,准确地解码上肢运动的所有自由度以提供灵活和自然的控制能力仍然是一个挑战。未来的研究应该集中在阐明脑机接口技术促进脑卒中上肢运动恢复的特定神经机制,并确定脑机接口与外接设备相结合等康复方案,以促进脑卒中患者上肢运动功能恢复。

专题导读:脑机接口

当前,脑机接口已进入技术爆发期,各国政府、科研机构和企业都已加速布局,以抢占全球脑科学竞争战略高地。在新一轮科技革命和产业变革重构全球创新版图的大背景下,脑机接口成为我国重点关注和布局的技术突破口。在“十四五”规划中,我国将脑机接口列为重点研发方向之一,北京、上海等地率先响应国家政策,出台诸多行动方案,为行业发展明重点、指方向。随着相关政策和行动方案陆续出台,我国脑机接口在产业生态、技术创新、人才培养等方面呈现良好发展态势。

脑机接口训练对中风病人上肢运动功能及ADL的疗效观察

研究脑机接口康复训练系统对脑卒中病人上肢运动功能及ADL(日常生活活动能力)的疗效。方法 80例脑卒中病人随机分对照组和治疗组。每组40名患者,对照组仅采用常规的康复训练;治疗组在常规康复训练基础上加上脑机接口康复训练治疗。两组患者均按脑病科对脑卒中进行二级预防的常规措施进行处理(例如使用降压、营养神经、抗血小板、调节血脂等药物,糖尿病患者管理血糖水平)等治疗和常规康复锻炼;治疗组加用脑机接口康复训练系统。对照组、治疗组均采取常规的康复训练:包括早期良肢位的摆放、体位变动、关节活动度保持锻炼,Brunnstrom技术、Rood技术、PNF技术等的运用,日常生活再学习锻炼、针灸等常规康复训练和诊治。治疗组是常规治疗基础上加脑机接口训练治疗。分别于治疗前、治疗4周、治疗8周后,采用上肢运动功能评定量表和测试中国香港版评价其上肢运动功能,采用改良 Barthel指数量表(modified barthel index,MBI)评价其日常生活活动(activity of daily living,ADL)能力。每项评估均由三位治疗师分别单独进行,取三个评定结果的平均值,三人对患者训练情况均不知情。结果 肩关节活动度、上肢FuglMeyer评分(U-FMA)、和日常生活的能力Barthel指数评分、上肢运动功能等指标均有改善,治疗8周时与治疗4周时比较各指标改善更为明显(P<0.05)。各指标的提高程度,治疗组各指标数值明显高于对照组(P<0.05),统计学有显著差异。结论 脑机接口康复锻练能明显提高脑卒中病人上肢运动功能、肩关节活动度和ADL(日常生活活动能力)。FTHUE-HK比U-FMA、MSS评定耗时更少、简便易行、易于推广使用。