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范式编码技术-.主动式范式(Motor Imagery, MI)

来源:中国信息通信研究院     编辑:摩登7   时间:2022/12/22   主题:其他 [加盟]

运动想象(Motor Imagery, MI)范式朝向更精细发展。运动想象 是一种非常重要的主动式脑机接口范式,用于识别大脑对四肢和舌头 的运动意图。其无需外界条件刺激和明显的动作输出就能诱发大脑感 觉运动皮层的特定响应。现已广泛应用于基于脑机接口的假肢、机械 臂和轮椅等设备控制、字符拼写及临床中风康复治疗等场景

基于运动想象范式的脑机接口已经发展多年,经过数十年的研究, 大肢体部位的 MI 控制已经基本发展成熟,而对更细微运动做出想象并有效识别(例如不同手指的伸缩、握拳、不同手势的运动想象等) 是运动想象范式编码的发展方向。

运动相关皮层电位范式朝向多肢体运动意图解码和连续运动解 码发展。运动相关皮层电位(Movement-related cortical potential, MRCP) 是一种可以从低频头皮脑电中捕捉到的与运动规划、执行相关的神经 活动信号。MRCP 主要由三部分组成,即与运动准备相关的准备电位 (Readiness potential, RP)、与运动发生、起始相关的运动电位(Motor potential, MP)以及与运动执行、运动性能相关的运动监测电位 (Movement-monitoring potential,MMP)。相较于 SSVEP 和 P300 等 被动式脑机接口范式,MRCP 和运动想象是不依赖于外部刺激的、由 人体真实运动意图诱发的主动式脑机接口范式。而相较于运动想象, MRCP 不依赖于重复的运动想象。

因此,MRCP 具有自然、真实、可 以反映人的实际运动意图等优点。典型的 MRCP 范式包括点到点的 上肢运动(如 center-out)、连续运动追踪式的上肢运动(如 PTT)、指 定动作类型的上肢或下肢运动(如手腕内旋/外旋)等。由于 MRCP 具 有可反映运动意图的特性,其对发展与运动康复、运动功能诊断、日 常生活辅助等相关的运动脑机接口具有重要价值。目前,MRCP 主要 发展趋势包括从单肢体到多肢体的运动意图解码、从离散分类问题到 连续回归问题的连续运动参数解析、与神经假肢、外骨骼、机械臂等 外设结合的人体运动增强和康复治疗等。





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