腦機(jī)接口(BCI)是可以不間斷地進(jìn)行通信或控制的設(shè)備。BCI檢測(cè)到用戶大腦活動(dòng)的特定模式，這些模式反映了用戶想要發(fā)送的不同信息或命令，例如拼寫(xiě)或更改電視頻道。信號(hào)處理工具然后解碼此大腦活動(dòng)以識(shí)別所需的信息或命令，然后將此信息發(fā)送到輸出設(shè)備。BCI是閉環(huán)系統(tǒng)，這意味著B(niǎo)CI必須實(shí)時(shí)向用戶提供一些信息（希望）反映了預(yù)期的消息或命令。

任何BCI的一個(gè)顯著特征是用于記錄腦功能的方法。當(dāng)前已經(jīng)探索了許多方法，本書(shū)稍后會(huì)介紹部分。大多數(shù)現(xiàn)代BCI都依賴以下四種方法之一：

一、腦電圖(Electroencephalography,EEG)

腦電圖通過(guò)電極記錄大腦的電活動(dòng)，電極通常嵌入電極帽中。這種電極帽通常需要5分鐘才能安裝在用戶身上并調(diào)節(jié)電極以獲得良好的信號(hào)。腦電圖系統(tǒng)相對(duì)便宜且便攜，是BCI研究中最常見(jiàn)的神經(jīng)影像學(xué)方法。

二、皮層腦電圖（Electrocorticography, ECoG）

皮層腦電圖涉及到通過(guò)外科手術(shù)將電極植入大腦表面來(lái)記錄電活動(dòng)。相對(duì)于EEG傳感器，ECoG傳感器具有更好的空間分辨率，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)腦電圖電極不可見(jiàn)的高頻腦活動(dòng)。電極一旦植入，就可以準(zhǔn)備用于BCI或其他任務(wù)，而無(wú)需在每次使用前進(jìn)行準(zhǔn)備。

三、深度電極(Depth electrode)

深度電極(Depth electrode)記錄使用通過(guò)外科手術(shù)植入大腦的電極。這種方法具有類(lèi)似于ECoG的吸引人的特性，但記錄的是來(lái)自一小群神經(jīng)元的活動(dòng)。因此，這兩種方法提供了大腦活動(dòng)的不同圖景。

四、功能磁共振成像(FunctionalMagnetic Resonance Imaging, fMRI)

功能磁共振成像不能測(cè)量電活動(dòng)，而是用來(lái)測(cè)量與不同精神活動(dòng)相關(guān)的大腦血流變化。而這些變化不能像上面三種方法那樣用時(shí)間精度來(lái)檢測(cè)。fMRI系統(tǒng)需要非常強(qiáng)大的磁場(chǎng)，因此要花費(fèi)昂貴且不便于攜帶。

皮層腦電圖和深度電極這兩個(gè)過(guò)程需要神經(jīng)外科手術(shù)植入電極。當(dāng)然，只有在醫(yī)學(xué)上有必要的時(shí)候才會(huì)考慮這種手術(shù)，比如在癲癇手術(shù)之前，或者對(duì)于那些溝通和控制選擇很少或沒(méi)有其他選擇的嚴(yán)重殘疾患者。這種神經(jīng)外科手術(shù)很昂貴，對(duì)某些患者可能不可行。

當(dāng)從大腦記錄信號(hào)后，信號(hào)處理機(jī)制必須確定用戶想要發(fā)送的信號(hào)。信號(hào)處理通常涉及許多步驟，以針對(duì)特定用戶和環(huán)境定制BCI，例如找到最佳的電極位置，去除不需要的信息（例如由肌肉運(yùn)動(dòng)或外部設(shè)備引起的電噪聲），確定最佳頻率，以及選擇最優(yōu)分類(lèi)器和分類(lèi)器參數(shù)。之后，信號(hào)傳輸?shù)捷敵鲈O(shè)備。早期的BCI通常會(huì)將信號(hào)發(fā)送到監(jiān)視器，而最近的BCI已用于控制設(shè)備，包括矯形器，輪椅，在線應(yīng)用程序，娛樂(lè)系統(tǒng)或中風(fēng)康復(fù)系統(tǒng)。BCI在用戶進(jìn)行控制的心理活動(dòng)類(lèi)型和相應(yīng)的大腦信號(hào)方面也有所不同。大多數(shù)BCI依靠想象中的運(yùn)動(dòng)或視覺(jué)注意力來(lái)控制，但新的方向正在被探索和擴(kuò)展。最終，每個(gè)用戶的最佳BCI取決于用戶的醫(yī)療狀況（如有），需求，目標(biāo)，偏好，使用環(huán)境和其他因素。

冠隆醫(yī)療提供高精度腦電波數(shù)據(jù)采集方案，可以隨時(shí)隨地完成腦電信號(hào)采集，同時(shí)多種模塊可滿足任意腦電、肌電、心電等電生理信號(hào)的研究需求。