SSVEP脑机接口：从实验到实用的探索与挑战

脑机接口技术（Brain-Computer Interface, BCI）近年来在研究领域展现出巨大潜力，其中一种关键的模式是基于视觉事件相关的稳态视觉诱发电位（Steady State Visual Evoked Potential, SSVEP）。SSVEP作为一种自然的脑信号，由于其易诱发性、无需训练和良好的信噪比，成为BCI系统中备受关注的技术。在本文中，作者分享了自己在SSVEP领域的研究成果和应用设想。 首先，SSVEP的特点在于其单一测试中的高信噪比，使得它在众多BCI技术中脱颖而出。通过调整刺激频率，可以有效地控制目标数，甚至达到300比特每秒的高传输速率。然而，尽管SSVEP表现出众，但目前尚未找到广泛商用的经典应用场景，商业化的尝试如NEXTMIND虽然引起了一些关注，但后续发展并不明显。 作者曾经开发了一个功能强大的SSVEP双眼竞争刺激系统，能够研究和应用各种视觉现象，包括双眼、单眼、时分和空分刺激，以及不同类型的注意力（强/弱）。系统可以用于标记被注意的对象，利用注意力抢占效应进行操作。清华大学神经工程实验室和中国医学科学院生物医学工程研究所的研究团队在此领域有着显著贡献。 娱乐化尝试方面，比如字符输入系统已经实现了商业化应用，例如在电视节目《挑战不可能》和机器人比赛中的体验。此外，SSVEP也被用于眼科健康检测，如色盲、视野、色弱和青光眼的诊断，以及视敏度评估。 为了推动SSVEP的实际应用，作者设想将其用于更具互动性和实用性的场景，如打地鼠游戏中的目标定位，赛车方向控制，以及智能家居设备的远程操控。挑战在于如何编写适用于移动设备的SSVEP刺激算法，并实现无感知、高效且鲁棒的操作。 设备方面，作者计划采用Neuroscan系统，同时他们已有Gtec设备，可能还需要额外购买Openbci硬件来扩展功能。对于枕区电极的固定问题，表明头戴式设备的设计需要考虑到头部运动对电极位置的影响。 SSVEP脑机接口技术因其独特的优点，正在朝着更加实用和沉浸式的用户体验迈进，但商业化和实际应用的突破仍需解决技术挑战和市场接受度的问题。未来，随着技术的发展和创新，SSVEP有可能在娱乐、健康监测和智能交互等领域发挥重要作用。