近日由英国佐治亚理工学校（Georgia Institute of Technology）试验室领导干部的多组织、国际性科学研究精英团队，将用以头发触碰的无线网络绵软电子器件和虚拟现实技术技术性融合在一个脑机接口（Brain–machine interface，BMI）系统软件中，用户能够根据想象一个姿势，来无线网络操纵残疾轮椅或机械手臂。

这一新 BMI 系统软件，根据运动想象（MI）基本原理，即用户想象自身身体运动时，即便沒有具体运动輸出，但头部特殊地区会被激话，造成数据信号完成操纵。该对系统用户的关键优点是绵软舒服，而且沒有电缆线危害，具备协调能力。

该科学研究毕业论文题目为《用以根据运动图象脑机接口的无线网络软性头发电子器件与虚拟现实技术系统软件（Wireless Soft Scalp Electronics and Virtual Reality System for Motor Imagery-Based Brain–Machine Interfaces）》，于 7 月 17 日发布在 Advanced Science 上。

毕业论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101129

一、目前脑电机器设备应用不方便而且数据信号收集能力较差

BMI 为人体残废的人（如因身体麻木或是颅脑损伤而造成 运动功能障碍）给予了一种很有可能的解决方法。

运动功能障碍中具有趣味性的一种是闭锁综合征（locked-in syndrome），身患这类病症的人有目的，可是没法自主挪动和和人沟通交流。

BMI 能够根据剖析一个人人的大脑的数据信号，将人的大脑的神经系统主题活动转换为指令数据信号，及其将人的用意转换为机械设备輔助的行動。最普遍获得人的大脑数据信号的非入侵性方法是脑电（ElectroEncephaloGraphy，EEG）。完成这类方式一般必须一个沉重的电级帽和一堆电缆线。

脑电机器设备一般比较严重取决于膏剂和粘合剂，来协助维持身体肌肤和机器设备的触碰，完成起來必须长期的设定，一般应用起來令人不方便和难受。因为原材料衰退或运动伪影（如很有可能由配戴者磨牙齿或眨眼睛等造成的附设“噪音”）的危害，脑电机器设备的数据信号收集工作能力也很差，会存有影响信息内容，应用中务必过虑掉噪音信息内容。

二、不用电缆线，三个构件组成便携式脑电系统软件

佐治亚理工学校乔冶・菲尔德拉夫机械设备工程学校副教授职称 Yeo 说：“与目前的系统软件对比，这一对系统用户而言的关键优点是绵软舒服，并且不用电缆线。”

Yeo 设计方案的携带式脑电信息系统集成了细微针电级和绵软无线通信路，给予了更强的数据信号收集。由于精确精确测量人的大脑数据信号针对明确用户要想实行哪些行動尤为重要，因而该精英团队根据集成化深度学习优化算法和虚拟现实技术部件来解决这一挑戰。

她们设计方案了一款携带式、无线网络、头发软触碰电子设备，通称“SSE”。SSE 关键由三个关键构件构成：

• 安裝在有秀发一部分的头发上的软性黄金微针电级

• 应用激光切割加工的可伸缩式、柔性连接元器件

• 隐敝、灵便的电源电路

除此之外，SSE 还包含虚拟现实技术部件，以完成构建便捷和沉浸式体验训炼自然环境，来协助将运动数据可视化。

▲ 深度学习随机森林算法（卷积和神经元网络，CNN）完成在虚拟现实技术系统软件中从 EEG 纪录到保障措施个人行为全数据处理方法编码序列流程表

这种部件构成了一个片式的脑电波系统软件，以降到最低运动伪影和利润最大化数据信号品质。肌肤透过电级给予了最好的头发特性阻抗相对密度，提升了运动想象数据信息纪录的频率稳定度和空间分辨率。

三、完成超 90% 鉴别准确度

新系统早已在四名身心健康试验者的身上开展了检测，现阶段在残障人士的身上的有关检测都还没开展。

▲ 用以运动脑数据信号归类的黄金微针电级部位，包含 6 个精确测量脑电波电级，和一个参照电级和一个接地装置电级。

该系统软件有 6 个脑电安全通道，可配戴在秀发上，其准确度和信息的传递率较高（93.22±1.33%），而且响应速度较短（4 名试验者的最高值信息的传递率是 23.02 bit /min）。

▲ 淘宝主图为试验者配戴 SSE，开展检测

Yeo 试验室的博士研究生 Mahmood 说：“这类新的脑机接口应用了一种彻底不一样的方式，包含想象的运动姿势，例如用随意一只手抓物品，这让试验目标无须看过多条件刺激。”

Yeo 谈道：“事实上，虚拟现实技术机器设备给与的提醒十分有效。他们加速并提升了用户的参与性和精确性。大家可以纪录到持续的、高品质的运动想象主题活动。”

总结：携带式脑机接口协助残障人士更便捷

科技人员应用脑机接口技术性，来协助残障人士修复一部分个人运动作用早已算不上新鲜新闻了，但怎样把脑机接口机器设备改善的更为便携式、舒服和灵巧，或是有非常大发展室内空间的。

从让失语者讲话到让运动阻碍群体可以挪动，脑机接口能够进行的事儿愈来愈多。各互联网巨头也看中这一行业，陆续项目投资，比如 2019 年 Facebook 耗费十亿美元买下来脑机接口创企，中国脑机接口创企博睿康高新科技也在 3 月份完成了由今日资本领投的超亿人民币 B 轮股权融资。