深度脑机接口:传感和调节人类的大脑深处

脑机接口(BMI,也称为脑机接口)提供了一个新的维度对人类与机器和环境的互动。脑机接口帮助恢复或改善人类的生理或心理功能。在最近发表的一篇文章国家科学评论,科学家们研究了各种技术与大脑在不同层次上进行交互。

的大脑皮层一直以来的研究目标脑机接口研究。通过记录神经活动在多个皮质区域来理解人类的意图,研究人员可以使瘫痪病人控制机械手臂和假肢以及帮助残疾人有效沟通。

传统的脑-机接口让我们感觉和运动等信号解码视觉反应,手的动作,和语音实验室环境的限制。然而,它仍然是具有挑战性的将这些技术应用到日常生活中。

深层大脑区域参与基本生活功能。有必要研究脑深部函数来实现更好的理解大脑是如何工作的。大脑皮质下区域的主要目标是侵入性神经调节和临床神经病治疗。

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人类大脑深部的结构和功能异常在各种神经和观察精神疾病,包括帕金森病、阿尔茨海默氏症、抑郁症和强迫症。深部脑机接口专注于理解和调制在深层大脑区域的神经活动。这是一个新兴的研究领域,临床应用潜力巨大。

除了记录和解码、深部脑机接口还能够调节病理状态的大脑提供治疗的刺激。DBMI先进技术的目的是记录和解码深神经活动与高时空分辨率和有效配置刺激参数精确调制的大脑状态。发展与长期疗效的DBMI依然具有挑战性的由于我们有限的理解机制包括中枢神经系统的可塑性和适应。

由于神经系统主要通过传送信息电信号脑-机接口由电信号吸引了最多的研究这一领域的兴趣。本文概述了当前神经电活动脑机接口在传感技术用于人类和应用,调节大脑的活动。

介绍两个广泛使用的脑深部界面系统,脑深部电刺激(DBS)和立体定向脑电描记法(sEEG),特别关注最新的技术进步和临床应用。的潜力DBMI作为强大的大脑研究平台和他们的治疗效用。本文还讨论了DBMI系统的闭环控制框架,和闭环深部脑接口技术的发展为临床应用。