磁场增强DHA递送恢复阿尔茨海默病乙酰胆碱的计算机模拟研究
一项计算机模拟研究表明,施加静态磁场可使DHA有效扩散系数提升,将乙酰胆碱达到治疗阈值的时间缩短83.3%。在0.5厘米观测点,该时间从10.55秒降至1.76秒;2秒内DHA浓度较基线升高7.39倍,驱动乙酰胆碱达阈值的133.7%。研究还提出了基于脑机接口的闭环给药框架供未来临床验证。
一项计算机模拟研究表明,施加静态磁场可使DHA有效扩散系数提升,将乙酰胆碱达到治疗阈值的时间缩短83.3%。在0.5厘米观测点,该时间从10.55秒降至1.76秒;2秒内DHA浓度较基线升高7.39倍,驱动乙酰胆碱达阈值的133.7%。研究还提出了基于脑机接口的闭环给药框架供未来临床验证。
该研究通过小鼠解剖电路映射和闭环模型,揭示基底节和小脑经丘脑向皮层传递学习信号的机制。发现两条通路在丘脑中 largely 分离但在初级运动皮层层1a汇聚,且模块特异性反馈对多目标神经元同时调节的脑机接口任务至关重要。
提出融合滑动窗口、傅里叶分解与1D-CNN的运动想象脑电分类框架,在BCIC IV 2a和BCIC III IVa数据集上分别取得93.67%和79.14%受试者内准确率。跨受试者验证中平均准确率为55.50%和76.49%,NVIDIA Jetson Nano部署延迟为58-85毫秒/次。
Kim H和Kim JS发表研究,提出一种生成对抗网络框架,通过从功能相关皮层区域合成初级运动皮层的人工神经信号波形来丰富训练特征。在目标导向手臂伸展任务的脑磁图记录中,该方法使连续运动学解码性能显著提升约10%(p<0.05),且在缺失真实M1信号时仍能维持改进效果。研究进一步将该增强方法推广至运动想象BCI竞赛数据集以提升分类准确率,展示了信号生成网络改善非侵入式运动脑机接口的潜力。
一项新研究提出了通过单一视觉刺激诱发五种不同认知过程(单次伸手、拦截伸手、序列伸手、注意伸手和抑制伸手)的实验范式。利用正则化线性判别分析分类器结合事件相关谱扰动特征,对五种认知状态的解码准确率达到91.72% ± 6.10%;在序列伸手任务中,使用时域特征区分正常试验与捕获试验的准确率为77.96% ± 7.03%。
Zhao R等人提出一种名为ResDSNet的新型残差深度可分离神经网络,旨在解决轻量级脑机接口网络中因残差结构不匹配导致的深度瓶颈问题。该研究基于对残差连接路径的分析,设计了符合二项分布层数分配的模块及专用数据预处理单元,有效整合了深层特征提取与残差机制。在运动想象脑电信号解码任务中,该方法克服了传统浅层网络的局限,实现了更优的分类性能。
RUNet 是一种针对运动想象 EEG 信号的零校准解码框架,旨在解决因个体差异和环境因素导致的会话间及受试者间变异性问题。该框架结合黎曼流形学习与无监督表征学习,利用多尺度时空卷积模块捕获局部-全局空间及多分辨率时间动态特征。通过引入多协同协方差优化模块增强非平稳性下的特征鲁棒性,并集成黎曼仿射对数映射层以缓解跨域协方差漂移,从而提升域不变特征的学习能力。
MSHANet 是一种用于运动想象脑电(MI-EEG)解码的多尺度混合注意力网络,在 BCI Competition IV 2a/2b 及 EEGMMID 数据集上验证。其受试者内实验准确率达 83.56%、89.75% 和 75.66%,跨受试者实验分别为 69.93%、81.85% 和 79.67%。引入电极空间结构感知编码器后,BCI-2a 任务解码性能进一步提升约 2.8%-2.9%。
Nature Neuroscience 发表对加州理工学院教授 Richard Andersen 的访谈,回顾其确立后顶叶皮层为意图与动作规划关键枢纽的研究历程。Andersen 探讨了神经记录、解码及计算技术的进步如何重塑认知理解。
Nature Neuroscience 发表对杜克大学荣休教授、埃德蒙和莉莉·萨夫拉国际神经科学研究所创始人 Miguel Nicolelis 的访谈。他回顾了从开创脑机接口到在巴西东北部建立研究所以推动社会变革的经历,并探讨了塑造神经接口与神经康复未来的科学发现、技术障碍及伦理问题。
Nature Neuroscience 发布了对洛桑联邦理工学院教授 Grégoire Courtine 的采访,作为其神经技术特刊的一部分。Courtine 在采访中讨论了脊髓刺激、脑脊接口以及被忽视的脊髓计算能力,并回顾了让他确信瘫痪不一定不可逆的实验经历。该文章探讨了神经技术在基础神经科学和临床干预中的潜力。
Nature Neuroscience 发表对 UCSF 神经外科主席 Edward Chang 的访谈,探讨语音脑机接口(BCI)的发展演变。Chang 指出人工智能进展正加速 BCI 向临床应用转化,并讨论了恢复自然交流的挑战以及大规模神经数据集在构建人脑计算模型中的潜在作用。
研究探讨利用内部生成式AI助手预起草文档以减轻护士行政负担,并结合Galea和EMOTIV脑机接口设备监测认知负荷。该系统通过实时分析神经生理信号识别压力与疲劳指标,在结构化文档期及模拟训练中提供及时支持。此方案旨在恢复护理直接照护时间,并通过护理主导的治理保障专业完整性。
一项发表于2026年10月的研究提出了一种系统性的多模型理论分析框架,用于评估大语言模型(LLM)辅助P300脑机接口拼写器的性能。该研究引入了理想化LLM以确立可达到的性能上限,并证实了LLM带来的显著性能提升并非特定模型独有,而是跨语言模型的普遍趋势。这一工作解决了此前缺乏统一解码框架来界定LLM辅助P300拼写器具体性能界限的问题,旨在改善ALS患者等群体的沟通效率。
推荐理由:通过多模型理论分析框架量化了LLM辅助P300拼写器的性能上限,为评估不同语言模型在脑机接口中的增益提供了统一基准。
Neuralink 公布一项关于神经解码的研究,显示通过自监督编码器在50,000小时无标签脑数据上进行预训练,可使解码器在数周内保持工作而无需重新校准。该研究记录了11.32 BPS(比特每秒)的性能指标。
推荐理由:展示了利用五万小时无标签脑数据进行自监督预训练,使神经解码器在数周内无需重新校准并创下传输率纪录的技术路径。
一项基于258篇PubMed文献的计量分析显示,中国和美国是意识障碍康复领域脑机接口研究产出最多的国家,比利时列日大学为核心机构。当前研究热点聚焦于P300范式、运动想象BCI及神经康复,个性化BCI、深度学习解码和脑网络状态监测正成为快速演进的前沿方向。
一项纳入26项随机对照试验(共1100名卒中患者)的荟萃分析显示,脑机接口康复能显著改善上肢FMA-UE、ARAT、WMFT等指标,但对下肢功能无显著影响。通过限制性立方样条分析发现,脑机接口训练强度与上肢功能改善呈倒U型关系,峰值效应对应的单次训练时长约为48分钟。
推荐理由:该荟萃分析量化了脑机接口对卒中患者上肢运动功能的改善效果,并基于剂量反应模型提出了单次约48分钟的潜在最佳训练时长。
该研究提出TSMD-Net(两阶段多域蒸馏网络),旨在解决运动想象脑电(MI-EEG)解码中因受试者间差异和非平稳性导致的跨受试者泛化难题。该方法采用渐进式两阶段优化策略,先通过特征协方差对齐建立稳定的跨域表示,再利用双曲监督对比学习进行多域协同蒸馏,以增强预测一致性和类别判别力。实验在两个运动想象基准数据集上验证了该方法的有效性。
该研究提出一种基于空间和通道重构的频率-时间-空间深度卷积神经网络(SCR-FTSDNN),旨在解决SSVEP脑机接口中深度学习模型复杂度高及依赖大规模校准数据的问题。该方法通过傅里叶变换提取频率特征,结合时序卷积和扩张卷积增强判别性特征提取,并在Benchmark和BETA两个公开数据集上验证了其优越的识别精度与鲁棒性,尤其在有限校准数据条件下表现突出。相关代码已在GitHub开源。
脑虎科技披露其自主研发的全植入、全无线、全功能(“三全”)脑机接口系统最新临床探索进展。高位截瘫受试者小嘉在2026年4月植入该系统后,结合AI大模型、3D打印及AI智能眼镜,实现了从脑控草图生成实体手办、定制生活辅具,到通过视觉感知控制智能家居设备等多场景应用。
推荐理由:展示了全植入脑机接口与AI及3D打印协同实现从意图到实物的完整链路,为行动受限者提供新交互范式。
一项范围综述识别了卒中后上肢动作观察(AO)治疗期间反映皮层参与的EEG指标。该研究依据PRISMA-ScR指南检索六库得386条记录,最终纳入22项结合上肢AO范式、EEG结果及运动评估的研究。
一项探索性研究调查了静息态脑电动态与随后脑机接口表现之间的关系。研究基于临界脑假说,分析了神经元雪崩动力学、多尺度临界性测量、频谱斜率和Lempel-Ziv复杂度。在两个数据集中(包括一名闭锁状态ALS患者的纵向单例研究和5名ALS患者及6名健康参与者的数据),发现神经元雪崩动力学、频谱斜率和Lempel-Ziv复杂度与ALS患者的后续脑机接口表现持续相关,而健康参与者显示出相反的相关模式。
推荐理由:该研究探索了静息态脑电临界性指标与肌萎缩侧索硬化症患者后续脑机接口表现的相关性,为预测用户性能提供了潜在的神经生理标记。
一项研究评估了共形预测作为命令门控在跨会话EEG偏移下的有效性,旨在解决错误运动想象指令导致意外设备动作的问题。实验对比了阈值共形预测、RAPS和Chow选择性预测等方法,结果显示门控机制将OpenBMI数据集的错误决策率从37.5%降至9%-16%,BCIC IV-2a数据集从35.5%降至6%-8%。该研究提供了根据应用特定风险容忍度选择校准源和不确定性感知门控策略的框架。
推荐理由:原文提出共形预测门控机制以应对跨会话脑机接口误差,读者可据此了解不同风险容忍度下的策略选择框架。
BrainGate 发布了一篇关于镜像神经元(Mirror Neurons)的研究出版物。该文章旨在揭示镜像神经元的相关机制,具体研究细节未在简短摘要中展开。
研究发现自适应解码器在运动皮层脑机接口学习中会导致神经表征紧凑化,即任务信息集中在少数读出神经元和低方差群体模式中。实验数据显示,与固定解码器相比,使用闭环解码器适应(CLDA)时,达到80%分类准确率所需的神经元数量显著减少。
推荐理由:揭示了自适应解码器在提升性能的同时导致神经表征紧凑化的机制,为优化脑机接口长期稳定性提供理论依据。
脑机接口基准评测库 MOABB 发布 v1.7.2 补丁版本,修复与 pyRiemann 平均值 API 的兼容性问题。TRCA 与 TRCSP 改用 gmean 以支持 pyRiemann 0.12 及 0.13 开发版,TRCSP 指标改为关键字传参以修复 0.12 版下的拟合问题,并新增回归测试。
加州大学旧金山分校团队在《Nature Neuroscience》发表研究,证明单一高密度皮层脑电(ECoG)植入物可支持严重瘫痪患者同时进行语音和手势的多效应器解码。
推荐理由:该研究验证了单一皮层脑电植入物同时解码语音与手势的可行性,为瘫痪患者恢复多模态自然交流提供了技术路径。
大连理工大学团队在 Nature Communications 发表论文,提出一种受蜻蜓翅膀启发的静脉-膜混合结构策略,成功制备了自支撑亚微米皮层脑电(fs-EEA)阵列。
推荐理由:受蜻蜓翅膀启发的静脉-膜混合结构解决了皮层脑电阵列柔性与刚性的矛盾,在癫痫大鼠模型中实现了亚微米级厚度下的自支撑植入与高保真信号记录。
MOABB 发布 v1.7.1,修复 NEMAR 因代理或其他 HTTP 传输故障不可达时本地缓存数据集数据无法使用的问题。该版本在所有 NEMAR 下载边界捕获 `httpx.TransportError` 异常,并保留默认 `auto` 提供商回退到数据集自带下载器的机制。相关改动见 PR #1171。
Paradromics宣布获得美国FDA批准,允许其Connexus®脑机接口系统在Connect-One临床研究中支持笔记本电脑、平板电脑和手机等个人互联网连接设备。这一变更通过Convey™系统实现,将解码后的神经意图转化为通信和计算机控制指令,无需为每个新设备单独申请审批。该扩展旨在提升移动性,使未来用户能在轮椅、工作或家庭环境中使用熟悉的个人设备,但并未改变研究的基础临床护理模型。
推荐理由:FDA批准扩展允许兼容个人设备,使脑机接口系统能适配用户日常数字环境而非固定终端。
《自然·神经科学》发表研究亮点,介绍了一项发表于《自然·医学》的研究,该研究开发了一种双神经旁路系统,结合双向皮层内脑机接口与脊髓及皮层神经调控,旨在恢复四肢瘫痪患者的上肢运动和感觉。
推荐理由:该研究亮点介绍了结合双向皮层内脑机接口与神经调控的双神经旁路系统,展示了其在恢复四肢瘫痪患者上肢运动和感觉方面的潜力。
脑虎科技宣布其自主研发的“三全”植入式脑机接口系统正式进入国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心的创新医疗器械特别审查程序。该系统于2026年7月7日在复旦大学附属华山医院启动GCP注册临床试验,由毛颖教授团队联合全国15家三甲医院开展。
推荐理由:梳理了脑虎科技柔性脑机接口进入创新医疗器械特别审查程序的合规进展,并披露了多中心GCP注册临床启动及长期随访数据。
7月23日,中科院脑智卓越中心脑机接口研究中心成立大会暨学术研讨会在上海召开,骆大进、蒲慕明、毛颖、赵郑拓共同揭牌,60多名代表参会。中心聚焦运动/语言功能替代、感知觉修复、精准闭环神经调控、高级认知创新应用四大方向,并成立由蒲慕明、郑海荣等16位专家组成的首届咨询委员会。蒲慕明提出闭环实时调控是核心突破方向并强调伦理治理标准制定,郑海荣指出读、写、译是核心,翻译模型突破将推动脑机接口走向C端。
g.tec 在伦敦大学学院演示了结合 EEG、ECG、GSR 和眼动追踪的飞行模拟实验。该方案利用 g.Nautilus 28 通道无线 EEG 与 Tobii Pro Glasses 3,通过 g.HIsys 实时同步监测心理负荷、参与度及心率变异性。此多模态方法支持在真实任务中客观评估认知表现与生理状态。
Nature Communications发表的一项研究提出了一种利用微皮层脑电(μECoG)记录中共享潜在动态的方法,以实现跨患者的语音解码。研究人员对8名患者进行了急性神经记录,发现尽管电极放置和神经解剖存在差异,控制发音肌肉的神经群体活动在患者间具有可对齐的低维结构。
推荐理由:该研究通过跨患者对齐共享的潜在动态,显著减少了语音脑机接口所需的个体化数据收集时间,为快速部署提供了新路径。
一项早期可行性临床试验(NCT01894802)评估了体感皮层皮层内微刺激(ICMS)在5名脊髓损伤参与者中的长期安全性和有效性,每人植入两个Blackrock NeuroPort微电极阵列于Brodmann 1区手部代表区。
推荐理由:该长期随访研究给出2至10年植入期内ICMS的安全与感觉保留数据,可帮助读者评估体感皮层刺激用于触觉恢复的临床前景。
Nature Communications 发表研究提出感官引导的人机联合学习框架,旨在解决运动想象脑机接口(MI-BCI)训练慢且难的问题。该框架结合振动触觉刺激与样本重加权机制,实现用户神经模式生成与解码器优化的同步适应。
推荐理由:提出感官引导的人机联合学习框架,通过触觉反馈与解码器协同优化加速运动想象训练,为提升非侵入式脑机接口易用性提供新路径。
g.tec 指出超高密度 EEG 通过增加空间采样提升脑图谱精度,支持从 64 到 1024 通道的扩展。其 g.Pangolin 平台结合 g.HIamp 放大器可实现 1024 同步通道、8.6 mm 电极间距及 38.4 kHz 采样率。该技术兼容传统范式,助力神经解码与源定位研究。
脑虎科技自主研发的“三全”脑机接口系统在复旦大学附属华山医院正式启动GCP注册临床试验。这是国内首款进入国家三类医疗器械注册临床阶段的硬膜下皮层表面植入式脑机接口产品,旨在评价其用于颈段脊髓损伤所致四肢瘫痪患者上肢功能代偿的安全性和有效性。
推荐理由:该试验启动标志着国内首款硬膜下植入式脑机接口进入注册临床阶段,为脊髓损伤患者上肢功能代偿提供关键验证数据。
Vassiliadis 等人研究表明,实时强化反馈可替代感觉反馈以提升脑机接口运动表现。该方法通过激活大脑奖励系统实现强化学习,在感觉反馈受限或受损时仍能改善运动控制。