基于EEG脑机接口的小车控制文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

神经科学的研究表明，在大脑产生动作意识之后和动作执行之前，或者受试主体受到外界刺激之后，其神经系统的电活动会发生相应的改变。神经电活动的这种变化可以通过一定的手段检测出来，并作为动作即将发生的特征信号。通过对这些特征信号进行分类识别，分辨出引发脑电变化的动作意图，再用计算机语言进行编程，把人的思维活动转变成命令信号驱动外部设备，实现在没有肌肉和外围神经直接参与的情况下，人脑对外部环境的控制。这就是BCI的基本工作原理。

第一次BCI国际会议给出的BCI的定义是：“脑-计算机接口(Brain Computer Interface)是一种不依赖于正常的由外围神经和肌肉组成的输出通路的通讯系统”。BCI完全不依赖肌肉和外围神经的参与，直接实现脑和计算机的通信。这对完全没有活动能力的患者(如脑中风，肌萎缩性(脊髓)侧索硬化，脑瘫等)的辅助治疗和语言功能、行为能力的恢复，对特殊环境中外部设备的控制，甚至对娱乐方式的改进都具有非常重要的意义。

现有脑机接口技术国内外研究现状：

脑机接口按电极所处的位置来划分，可以分为植入型脑机接口和非植入型脑机接口。

1.植入型

其中植入式BCI需要通过手术将信号采集探针放入颅内，从而采集脑电信号。长期放置探针具有很高的风险，一般主要用于癫痫患者和动物被试。植入型脑机接口采集的是皮层脑电，主要有两种采集方式，一个是采集峰电位，另一个是局部场电位。

1.1锋电位

锋电位会在受到刺激后600ms内出现，在锋电位出现的时候，该神经纤维处于绝对不应期。这一特性保证了一个信息的独立性，从而适合在脑机接口中应用。

1.2局部场电位

局部场电位信号是局部神经元突触活动电信号的综合反映，它不单是简单信号的叠加，同时携带了神经元信号传递过程中的时间及空间信息，所以与锋电位相比较而言更能反映大脑局部区域信息输入以及处理的过程。而且，局部场电位受电极植入时间的影响比锋电位更小，所以局部场电位将来更有可能应用于脑-机接口。另外，与脑-机接口技术中常用到的另一种脑电信号——头皮脑电信号信号相比，局部场电位由于是由微电极阵列采集到的皮层内脑电信号，是更直接地反映大脑中电位变化的信号，所以表现出更好的特异性。