在高校神經(jīng)科學(xué)課堂上,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正打破傳統(tǒng)教學(xué)的抽象壁壘,成為學(xué)生理解大腦奧秘的“直觀教具”。某師范大學(xué)心理學(xué)專業(yè)的課堂上,學(xué)生們通過該系統(tǒng)親手操作,實時觀察“注意力集中時的腦電變化”,讓原本晦澀的神經(jīng)知識變得可感可知。系統(tǒng)的教學(xué)價值體現(xiàn)在“實操性”與“即時反饋”上。學(xué)生們佩戴輕便的iRecorder腦電設(shè)備后,分別進(jìn)行“專注閱讀”和“分心瀏覽”兩項任務(wù),系統(tǒng)同步采集并顯示不同狀態(tài)下的腦電信號波形。當(dāng)學(xué)生專注閱讀時,屏幕上**注意力的腦電波段(如β波)明顯增強;而分心時,**放松的α波占比提升,這種即時呈現(xiàn)的信號變化,讓“注意力的神經(jīng)生理基礎(chǔ)”不再是課本上的文字概念。此外,系統(tǒng)支持的簡單實驗范式編輯功能,還能讓學(xué)生自主設(shè)計小型實驗。比如有小組設(shè)計“不同音樂類型對情緒的影響”實驗,通過同步采集腦電與面部表情數(shù)據(jù),對比分析古典音樂與搖滾音樂引發(fā)的生理反應(yīng)差異,在實踐中掌握多模態(tài)數(shù)據(jù)的采集與分析邏輯。如今,該系統(tǒng)已成為多所高校神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)專業(yè)的標(biāo)配教學(xué)設(shè)備,通過“做中學(xué)”的模式,幫助學(xué)生快速理解大腦與行為的關(guān)聯(lián),為培養(yǎng)未來腦科學(xué)研究者奠定實踐基礎(chǔ)。 腦電 - 創(chuàng)面聯(lián)動 BCI 通過體感皮層信號,預(yù)警糖尿病足患者的創(chuàng)面風(fēng)險。松江區(qū)腦電模塊

在虛擬現(xiàn)實(VR)體驗升級浪潮中,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正成為連接用戶真實狀態(tài)與虛擬場景的“關(guān)鍵橋梁”。某VR游戲研發(fā)公司借助該系統(tǒng),打造出能根據(jù)用戶生理反應(yīng)動態(tài)調(diào)整的沉浸式體驗,打破傳統(tǒng)VR“單向輸出”的交互局限。系統(tǒng)的**價值在于實時捕捉用戶的生理反饋并聯(lián)動虛擬場景。用戶佩戴VR設(shè)備的同時,同步穿戴多模態(tài)采集模塊——腦電傳感器監(jiān)測注意力集中程度與情緒波動,眼動追蹤記錄視覺焦點,皮電傳感器捕捉緊張或興奮時的生理變化。當(dāng)用戶在VR冒險游戲中遭遇“危險場景”,系統(tǒng)檢測到腦電信號中**緊張的波段增強、皮電信號波動加劇時,會自動調(diào)整游戲背景音效的緊張感、場景光線的明暗程度,讓虛擬體驗與用戶真實情緒狀態(tài)深度契合。在測試中,該系統(tǒng)讓VR游戲的“沉浸感評分”提升42%。例如當(dāng)用戶專注追逐虛擬目標(biāo)時,眼動數(shù)據(jù)顯示其視覺焦點持續(xù)鎖定目標(biāo),系統(tǒng)便會優(yōu)化目標(biāo)周圍的畫面細(xì)節(jié),強化視覺引導(dǎo);當(dāng)用戶出現(xiàn)注意力分散的腦電特征,場景則會通過輕微震動、聲音提示拉回注意力。如今,該系統(tǒng)已逐步應(yīng)用于VR教育、VR療愈等領(lǐng)域,通過精細(xì)的生理信號反饋,讓虛擬場景更懂用戶需求,推動VR從“視覺沉浸”向“身心協(xié)同沉浸”升級。 松江區(qū)腦電模塊石墨烯 BCI 芯片的信號強度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)金屬芯片,且具備優(yōu)異的生物相容性。

在兒童認(rèn)知發(fā)展研究領(lǐng)域,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正成為科研人員的“得力助手”。某兒童發(fā)展研究中心借助該系統(tǒng),開展“學(xué)齡前兒童注意力發(fā)展與認(rèn)知任務(wù)關(guān)聯(lián)”研究,為制定科學(xué)的兒童早期教育方案提供數(shù)據(jù)支撐。系統(tǒng)的**優(yōu)勢在于適配兒童使用場景的“便捷性”與“安全性”。針對兒童活潑好動的特點,設(shè)備采用輕量化設(shè)計,腦電電極貼合度高且無不適感,能在兒童完成拼圖、繪本閱讀等認(rèn)知任務(wù)時,穩(wěn)定同步采集腦電與眼動數(shù)據(jù)。腦電信號可反映兒童注意力集中程度與認(rèn)知負(fù)荷變化,眼動軌跡則能清晰呈現(xiàn)兒童在任務(wù)中的視覺關(guān)注重點。研究中,團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)3-4歲兒童在完成簡單拼圖任務(wù)時,**注意力的腦電β波占比提升明顯,且眼動多集中在拼圖邊緣拼接處;而面對復(fù)雜拼圖時,腦電α波占比增加,眼動軌跡變得分散。這些數(shù)據(jù)直觀展現(xiàn)了兒童認(rèn)知能力與任務(wù)難度的適配關(guān)系,為設(shè)計適齡的認(rèn)知訓(xùn)練活動提供了參考。如今,該系統(tǒng)已成為兒童認(rèn)知研究的重要工具,幫助科研人員更深入理解兒童大腦發(fā)育與認(rèn)知發(fā)展的關(guān)聯(lián),為推動兒童早期教育科學(xué)化發(fā)展提供了有力支持。
新加坡科研團(tuán)隊開展了一項針對癱瘓患者通信需求的腦機接口()研究,將植入式微電極腦機接口I系統(tǒng)應(yīng)用于一名多系統(tǒng)萎縮(MSA)患者,并與非人靈長類動物(NHP)模型進(jìn)行對比,探索neurodegenerative頑疾對腦機接口通信效果的影響。該研究的**目標(biāo)是通過腦機接口I系統(tǒng)幫助重度癱瘓患者實現(xiàn)通信。團(tuán)隊采用Neurodevice植入式系統(tǒng),包含100通道微電極陣列(植入患者運動皮層),支持有線與無線信號傳輸,可實時記錄神經(jīng)信號并解釋運動想象(MI)任務(wù)。研究中設(shè)計了兩類二元分類任務(wù)——“運動想象vs無運動想象”“左側(cè)運動想象vs右側(cè)運動想象”,并引入觸覺刺激輔助提升解釋效果,分別采用線性判別分析(LDA)和長短期記憶(LSTM)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種模型進(jìn)行信號解釋。實驗結(jié)果顯示,腦機接口I系統(tǒng)在NHP模型中表現(xiàn)優(yōu)異:LDA模型解釋準(zhǔn)確率達(dá)±,LSTM模型達(dá)±,均遠(yuǎn)超通信所需的70%閾值;但在MSA患者中效果不佳,LDA模型準(zhǔn)確率*±,LSTM模型為±,雖略高于隨機水平,但遠(yuǎn)未達(dá)到實用通信標(biāo)準(zhǔn)。即便引入觸覺刺激,患者的平均解釋準(zhǔn)確率也*提升至,仍未突破閾值。深入分析發(fā)現(xiàn),MSA患者的腦機接口I通信障礙主要源于三方面:一是頑疾導(dǎo)致的***神經(jīng)回路損傷。 BCI 手術(shù)機器人能將微米級電極絲植入大腦,降低侵入式設(shè)備的部署風(fēng)險。

為解決神經(jīng)營銷中低成本腦機接口通道少、數(shù)據(jù)有限的問題,西班牙團(tuán)隊開發(fā)了輕量CNN模型:以含55人、32通道的公開P300數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ),模擬“少通道輸入、多通道輸出”場景,用含2個卷積層(各12個濾波器)和1個全連接層的輕量化架構(gòu)(經(jīng)TensorFlowLite優(yōu)化后體積400KB、CPU占用3%),結(jié)合融合均方誤差與皮爾遜相關(guān)系數(shù)的自定義損失函數(shù)(確保信號幅值與時間動態(tài)雙精細(xì)),實現(xiàn)EEG通道重建;該模型重建誤差(NMSE)低至,較傳統(tǒng)方法降低34%以上,可直接集成到Bitbra、inDiadem、EmotivMN8等10余款商用腦機接口中,針對廣告情緒響應(yīng)(重建額葉/頂葉通道,損失比較低)、產(chǎn)品設(shè)計注意力(重建額側(cè)/枕葉通道,損失比較低)等神經(jīng)營銷關(guān)鍵場景,能讓低成本腦機接口“虛擬生成”所需通道,無需更換設(shè)備即可滿足消費者腦活動精細(xì)分析需求,在跨半球重建、高頻信號還原上仍有優(yōu)化空間。 思維轉(zhuǎn)文字 BCI 實現(xiàn)了每分鐘 62 詞的語音編碼速度,打破溝通障礙。虹口區(qū)可靠腦電系統(tǒng)廠家
被動式 BCI 監(jiān)測用戶大腦狀態(tài)(如心理負(fù)荷),無需執(zhí)行特定任務(wù)即可輸出數(shù)據(jù)。松江區(qū)腦電模塊
在智能辦公場景優(yōu)化領(lǐng)域,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正成為**“辦公疲勞”“操作低效”痛點的**工具。某科技公司借助該系統(tǒng),開展“智能辦公設(shè)備交互與環(huán)境適配優(yōu)化”研究,助力打造更貼合員工需求的辦公空間。系統(tǒng)的**優(yōu)勢在于實時捕捉辦公場景下的生理動態(tài)變化。員工佩戴輕量化腦電設(shè)備、皮電傳感器與眼動追蹤儀工作時,系統(tǒng)可同步采集多維度數(shù)據(jù):腦電信號能監(jiān)測注意力集中度與疲勞程度,當(dāng)連續(xù)辦公2小時后,**疲勞的θ波占比會明顯升高;眼動數(shù)據(jù)可記錄員工使用電腦、打印機等設(shè)備時的視覺路徑,判斷操作界面是否直觀;皮電信號則能反映操作遇阻時的情緒波動,比如因打印機故障反復(fù)操作時,皮電波動幅度會***增加。研究發(fā)現(xiàn),原辦公場景存在兩大問題:一是智能電腦未適配工作狀態(tài),40%員工在專注處理文檔時,彈窗通知導(dǎo)致腦電β波(**專注)占比驟降;二是打印機操作界面復(fù)雜,35%員工使用時因找不到“雙面打印”功能,皮電信號異常波動。基于此,研發(fā)團(tuán)隊優(yōu)化電腦“專注模式”(自動屏蔽彈窗),簡化打印機常用功能按鍵布局,并新增語音查詢故障功能。優(yōu)化后,員工專注辦公時長平均增加35分鐘,打印機操作耗時縮短50%。如今,該系統(tǒng)已成為智能辦公場景研發(fā)的重要支撐。 松江區(qū)腦電模塊