脑机接口：从基础到未来技术

"ISSCC2021-T12-Brain-Computer Interfaces.pdf" 这篇文档源自2021年ISSCC（国际固态电路会议）的一个教程，主题是“脑机接口：从基础到未来技术”。由Rikky Muller教授，来自加州大学伯克利分校，对脑机接口（Brain-Computer Interfaces, BCIs）进行了深入讲解。在Q&A环节，参与者可以在特定时间与Rikky Muller博士进行实时交流。 Rikky Muller博士拥有麻省理工学院的学士和硕士学位，以及加州大学伯克利分校的博士学位。她的专业领域包括可植入和可穿戴医疗设备，以及用于神经接口的集成电路和无线系统。她的研究兴趣聚焦于如何通过BCI来恢复人类的能力，并治疗各种疾病。 脑机接口是一种允许人脑直接与外部设备通信的技术，旨在帮助人们恢复失去的功能或治疗神经系统疾病。文档中提到了两个研究案例，分别来自Hochberg（2012年Nature杂志）和Nicolelis（2001年Nature杂志），这些案例展示了BCI如何帮助瘫痪患者操控外部设备，实现意念控制，从而恢复一定的生活和沟通能力。 此外，BCI也被用于治疗疾病。文档中提到了两种状态——“DEVICE OFF”和“DEVICE ON”，暗示了BCI设备开启后可以改善或治疗某些神经障碍。例如，可能指的是通过电刺激技术（如Medtronic的产品）来缓解帕金森病或其他神经性疾病症状。 脑机接口的关键技术包括高分辨率的神经信号采集、信号处理算法、低功耗的集成电路设计、安全可靠的无线传输，以及生物兼容性和长期稳定性的材料科学。未来的BCI技术将可能进一步提升用户体验，降低侵入性，并实现更复杂的交互功能，例如情感识别、思维翻译和高级认知功能的增强。 在Rikky Muller博士的演讲中，她可能还讨论了当前研究的挑战，如提高信号质量和稳定性，减少设备的大小和能量需求，以及解决伦理和法规问题。此外，她可能也探讨了BCI在神经科学研究、康复医学、人工智能以及人机协作等领域的潜在应用。 这个教程涵盖了脑机接口的基础知识，当前的研究进展，以及对未来技术的展望，对于理解BCI如何重塑人与机器的交互方式具有重要的价值。