脑机接口技术路线之二：非侵入式脑机接口
脑机接口技术路线之二：非侵入式脑机接口
脑机接口技术是近年来科技领域的重要研究方向之一，它通过在人脑与外部设备之间建立直接连接，实现大脑与计算机或其他设备的交互。脑机接口技术主要分为侵入式和非侵入式两种类型。其中，非侵入式脑机接口由于其使用便捷、安全性高等特点，近年来得到了广泛关注。
非侵入式脑机接口的工作原理
非侵入式脑机接口不需要在颅骨开孔，而是把电极贴在头皮表面或附近采集大脑响应信号，以脑电图、核磁共振等方式获取神经系统信息。但因为隔着颅骨，非侵入式脑机接口的电极无法对特定的神经元集群进行监听，只能接收全脑汇集的零散电信号的总和电流，而且由于距离颅内神经较远，采集的信号也往往包含较多噪音。因此非侵入式脑机接口能够获得的信息比较有限，一般只能解读大脑的整体状态，例如清醒程度、情绪等等，很难精确地获得特定的意图、知觉等信息。
非侵入式脑机接口的优势
非侵入式脑机接口使用门槛较低。非侵入式脑机接口与侵入式相比，非侵入式系统具有更高的安全性和广泛性，可采用的信号种类更加丰富，形成了基于脑电、脑磁、功能性近红外和功能性磁共振成像的脑机接口系统。其中，基于脑电的脑机接口系统因其在使用成本、使用便携性等方面的优势，得到了较为广泛关注，成为非侵入式脑机接口的主要关注方向。
非侵入式脑机接口的局限性
目前非侵入式脑机接口性能与可用性仍有不足。正如前文所述，脑机接口当前核心竞争要素之一是信号采集能力，而非侵入式脑机接口由于感应电极距离神经较远，所得信号掺杂大量噪音，而由于只能探测全脑神经信号，因此空间分辨率较低；因此非侵入式脑机接口性能指标和可用性指标皆有欠缺，距离大规模落地仍有一段距离。
非侵入式脑机接口的应用场景
非植入式脑机接口技术主要用于康复训练、教育娱乐、智能生活、生产制造等场景。产业界在非植入脑机接口领域普遍重视面向产业和消费领域的研究，配合虚拟现实、增强现实、眼动仪、外骨骼等外设，利用非植入式脑机接口系统开展多场景应用探索，如: 睡眠状态监测、运动康复训练，利用用户脑波创造音乐和控制电器，利用用户情绪识别数据个性化推荐用户等。