脑皮层信号ECoG在脑机接口中的应用研究

摘要

脑电信号多种多样，在脑机接口系统中，用户可以通过来自大脑头皮的脑电活动或者大脑内部神经单元的活动来控制设备。这两种方法都有弊端：脑电信号EEG的分辨率有限而且需要广泛的训练，而单个神经元的记录临床风险大，并且稳定性不佳。针对这些问题，本文提出记录来自大脑表层的ECoG信号，此类信号可以让用户迅速准确地控制一维的电脑光标。被试者想象动舌头或者动左小指的MATLAB分类实验的最高分类正确率达到了92%。实验结果表明，ECoG信号相对于EEG信号来说，不仅对功能皮层的定位精确，而且避免了信号在幅度、频率和相位等方面的改变。同时，在二维的信号分类上，基于ECoG信号的“脑-计算机”系统可以为患有严重运动残疾的人们提供更强更有效的交流和控制。