基于運(yùn)動(dòng)想象的人腦意念操控大鼠研究.pdf

1、腦機(jī)接口（Brain Computer Interface，BCI）技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展讓生物個(gè)體之間腦到腦的溝通成為可能。腦機(jī)接口技術(shù)不僅能通過(guò)大腦活動(dòng)產(chǎn)生的生理信號(hào)解讀特定的意念，而且可向大腦直接施加外部刺激，實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的干預(yù)，從而控制生物的某些特定感受和行為。將上述兩種不同信息傳遞方向的腦機(jī)接口相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同個(gè)體之間腦到腦的信息傳輸通路，即“腦腦接口”(Brain-brain Interface，BBI)。目前，腦腦接口

2、的研究已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)不同生物個(gè)體之間腦到腦的信息傳遞及意念控制，但與人腦意念操控相關(guān)的腦腦接口存在控制方式單一，控制對(duì)象和任務(wù)簡(jiǎn)單，缺少反饋等問(wèn)題，所以，對(duì)于腦腦接口中的意念控制效果及信息傳輸效率等方面的探究具有重要意義。
　　論文基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口技術(shù)，建立了人和大鼠機(jī)器人之間的無(wú)線腦腦接口系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了人腦意念對(duì)大鼠機(jī)器人運(yùn)動(dòng)行為的實(shí)時(shí)穩(wěn)定控制。具體內(nèi)容包括:
　　1)研究了基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口解碼人的運(yùn)動(dòng)意圖及眨眼

3、的控制方式。通過(guò)建立基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口并完成運(yùn)動(dòng)想象實(shí)驗(yàn)，證明利用基于運(yùn)動(dòng)想象的腦機(jī)接口解碼運(yùn)動(dòng)意圖和眨眼作為人腦意念操控大鼠機(jī)器人的控制方式具有可行性。
　　2)研究了將意念解碼結(jié)果轉(zhuǎn)換為大鼠機(jī)器人控制指令的方法，提出了兩種決策模型:直接閾值法模型(Direct Threshold Method，DTM)和梯度閾值法模型(Gradient Threshold Method，GTM)，并基于所提出的決策模型搭建了人腦意念操控大