在專業(yè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正成為運(yùn)動(dòng)員提升訓(xùn)練效率的“精細(xì)助手”。某職業(yè)籃球隊(duì)的體能訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)引入該系統(tǒng),通過同步采集球員訓(xùn)練時(shí)的腦電與肌電信號(hào),為個(gè)性化訓(xùn)練方案調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)的**價(jià)值在于捕捉“大腦指令與肌肉執(zhí)行的協(xié)同關(guān)系”。球員佩戴輕量化腦電設(shè)備與肌電傳感器,在完成投籃、運(yùn)球等動(dòng)作時(shí),系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄大腦運(yùn)動(dòng)皮層的信號(hào)變化,以及手臂、腿部關(guān)鍵肌肉群的電活動(dòng)。訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),***球員在投籃瞬間,腦電信號(hào)向肌肉傳遞指令的延遲時(shí)間比普通球員短15%,且相關(guān)肌肉的肌電信號(hào)峰值更穩(wěn)定,這一數(shù)據(jù)為優(yōu)化動(dòng)作協(xié)調(diào)性訓(xùn)練提供了明確方向。此外,系統(tǒng)還能監(jiān)測(cè)球員的注意力狀態(tài)。當(dāng)腦電信號(hào)顯示球員注意力分散時(shí),訓(xùn)練師會(huì)及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練節(jié)奏,避免無效訓(xùn)練。經(jīng)過兩個(gè)月的針對(duì)性調(diào)整,球隊(duì)整體投籃命中率提升8%,肌肉拉傷發(fā)生率下降20%。如今,該系統(tǒng)已逐步應(yīng)用于足球、田徑等多個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,通過量化腦肌協(xié)同數(shù)據(jù),讓運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練從“經(jīng)驗(yàn)判斷”轉(zhuǎn)向“精細(xì)調(diào)控”,助力運(yùn)動(dòng)員突破體能與技術(shù)瓶頸。 半侵入式 BCI 將電極植入顱腔內(nèi)皮層外,信號(hào)質(zhì)量介于侵入式與非侵入式之間。寶山區(qū)智能腦電

在老年跌倒預(yù)防場(chǎng)景中,BCI腦機(jī)接口正成為連接“大腦運(yùn)動(dòng)意圖-肢體動(dòng)作協(xié)調(diào)”的關(guān)鍵預(yù)警工具。某養(yǎng)老社區(qū)針對(duì)高齡老人,引入BCI系統(tǒng)打造“意圖-動(dòng)作”協(xié)同監(jiān)測(cè)的跌倒防護(hù)方案。老人日?;顒?dòng)時(shí)佩戴輕量化BCI腦電頭環(huán)與足部運(yùn)動(dòng)傳感器,系統(tǒng)同步捕捉兩類信號(hào):當(dāng)老人產(chǎn)生“起身”“邁步”等運(yùn)動(dòng)意圖時(shí),BCI會(huì)先捕捉大腦運(yùn)動(dòng)皮層的β波信號(hào);若足部傳感器未在秒內(nèi)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)動(dòng)作,或動(dòng)作幅度異常(如步態(tài)不穩(wěn)),說明“意圖-動(dòng)作”協(xié)同出現(xiàn)偏差,系統(tǒng)會(huì)立即觸發(fā)預(yù)警——向護(hù)理員發(fā)送提示,同時(shí)通過手環(huán)震動(dòng)提醒老人放緩動(dòng)作。傳統(tǒng)跌倒防護(hù)多依賴事后救助,65%跌倒風(fēng)險(xiǎn)因“動(dòng)作遲緩”未被提前察覺。引入BCI后,老人跌倒預(yù)警準(zhǔn)確率提升72%,因“意圖-動(dòng)作不同步”引發(fā)的跌倒事件減少58%。如今,BCI已成為老年安全防護(hù)的“智能哨兵”,通過腦電信號(hào)提前捕捉風(fēng)險(xiǎn),為老人日?;顒?dòng)筑牢安全屏障。 黃浦區(qū)可穿戴腦電設(shè)備質(zhì)量皮層接口薄膜厚度為頭發(fā) 1/5,可貼合顱骨下方且不損傷腦組織。

在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)機(jī)制研究領(lǐng)域,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正成為科研人員的“精細(xì)觀測(cè)工具”。某體育大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)借助該系統(tǒng),開展“運(yùn)動(dòng)員精細(xì)動(dòng)作控制的腦肌協(xié)同研究”,同步采集運(yùn)動(dòng)員完成乒乓球正手擊球時(shí)的頭皮腦電與高密度肌電信號(hào),清晰捕捉到大腦運(yùn)動(dòng)皮層與手臂肌肉群的信號(hào)聯(lián)動(dòng)規(guī)律。系統(tǒng)的**優(yōu)勢(shì)在于多信號(hào)同步與靈活適配。其支持的頭皮腦電(EEG)與高密度肌電(HD-EMG)同步采集功能,能精細(xì)記錄大腦發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令到肌肉執(zhí)行動(dòng)作的完整信號(hào)鏈條;而可自由布置的電極位置,讓科研人員能根據(jù)研究需求,將肌電電極精細(xì)貼附在小臂關(guān)鍵肌肉群,捕捉細(xì)微的肌肉電活動(dòng)變化。在研究過程中,團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)的事件標(biāo)記功能,將“揮拍”“擊球”等動(dòng)作節(jié)點(diǎn)與腦電、肌電信號(hào)精細(xì)對(duì)應(yīng),發(fā)現(xiàn)***運(yùn)動(dòng)員在擊球瞬間,大腦運(yùn)動(dòng)皮層與肌肉的信號(hào)同步性***高于普通愛好者,且肌電信號(hào)的峰值出現(xiàn)時(shí)間更提前。這些數(shù)據(jù)為優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練方案提供了科學(xué)依據(jù)——通過針對(duì)性訓(xùn)練提升腦肌協(xié)同效率,可有效提高擊球精細(xì)度。如今,該系統(tǒng)已成為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)研究的常用工具,不僅助力探索人類運(yùn)動(dòng)控制的神經(jīng)機(jī)制,更為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)防等領(lǐng)域提供了數(shù)據(jù)支撐,推動(dòng)運(yùn)動(dòng)科學(xué)研究向更精細(xì)、更深入的方向發(fā)展。
2025年,在上海國際消費(fèi)電子展的體驗(yàn)區(qū),一位雙手不便的參觀者正用“意念”滑動(dòng)平板電腦屏幕,這是腦機(jī)接口(BCI)技術(shù)走進(jìn)日常生活的生動(dòng)場(chǎng)景。如今,這項(xiàng)曾聚焦專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù),正以“無接觸交互”的形式,為普通生活帶來全新可能。其**原理是搭建大腦與電子設(shè)備的“直接對(duì)話通道”:通過頭戴式設(shè)備上的高精度電極,捕捉大腦神經(jīng)元活動(dòng)產(chǎn)生的微弱電信號(hào),經(jīng)**算法過濾干擾、提取關(guān)鍵特征后,將這些“腦信號(hào)”轉(zhuǎn)化為設(shè)備能識(shí)別的指令,比如“點(diǎn)擊”“滑動(dòng)”“開關(guān)燈”等操作。相比早期技術(shù),如今的消費(fèi)級(jí)腦機(jī)設(shè)備更輕便,信號(hào)識(shí)別準(zhǔn)確率穩(wěn)定在90%以上,無需復(fù)雜操作就能快速適配普通電子設(shè)備。在日常場(chǎng)景中,腦機(jī)接口已展現(xiàn)出多樣價(jià)值。針對(duì)雙手被占用的人群,比如廚房忙碌的主婦,只需集中注意力“想”一下,就能控制智能音箱播放音樂、調(diào)節(jié)燈光亮度;對(duì)于追求高效交互的辦公族,無需敲擊鍵盤,通過意念就能在電腦上完成文檔翻頁、光標(biāo)移動(dòng)等基礎(chǔ)操作,減少肢體動(dòng)作帶來的疲勞。更具創(chuàng)新性的是在娛樂領(lǐng)域,部分虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)游戲已支持腦機(jī)接口操控,玩家無需手持控制器,憑借意念就能控制游戲角色移動(dòng)、做出動(dòng)作,沉浸感大幅提升。隨著技術(shù)不斷迭代。 “北腦一號(hào)” 是我國研發(fā)的柔性高通量半侵入式無線腦機(jī)系統(tǒng),可開展中文語言解碼臨床驗(yàn)證。

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(shì)在于適配兒童使用場(chǎng)景的“便捷性”與“安全性”。針對(duì)兒童活潑好動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)備采用輕量化設(shè)計(jì),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(shí),穩(wěn)定同步采集腦電與眼動(dòng)數(shù)據(jù)。腦電信號(hào)可反映兒童注意力集中程度與認(rèn)知負(fù)荷變化,眼動(dòng)軌跡則能清晰呈現(xiàn)兒童在任務(wù)中的視覺關(guān)注重點(diǎn)。研究中,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)3-4歲兒童在完成簡單拼圖任務(wù)時(shí),**注意力的腦電β波占比提升明顯,且眼動(dòng)多集中在拼圖邊緣拼接處;而面對(duì)復(fù)雜拼圖時(shí),腦電α波占比增加,眼動(dòng)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(jì)適齡的認(rèn)知訓(xùn)練活動(dòng)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(dòng)兒童早期教育科學(xué)化發(fā)展提供了有力支持。 混合現(xiàn)實(shí) BCI 通過虛實(shí)融合框架,實(shí)現(xiàn)對(duì)四足機(jī)器人的強(qiáng)光環(huán)境穩(wěn)定控制。寶山區(qū)便攜腦電系統(tǒng)選型
BCI 數(shù)字孿生建模通過個(gè)體化頭模,提升電刺激的靶向聚焦度 60% 以上。寶山區(qū)智能腦電
在華東理工大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,學(xué)生們正通過eConLab系統(tǒng)拖拽模塊搭建實(shí)驗(yàn)流程,同步記錄腦電與眼動(dòng)數(shù)據(jù)——這是腦機(jī)接口(BCI)技術(shù)賦能科研教學(xué)的日常場(chǎng)景。如今,以多模態(tài)數(shù)據(jù)采集與分析為**的腦機(jī)相關(guān)系統(tǒng),正成為**大腦奧秘的“科研基礎(chǔ)設(shè)施”。這類系統(tǒng)的**能力體現(xiàn)在全流程技術(shù)支撐上。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),eConLab的可視化UI讓非專業(yè)人士也能快速搭建心理學(xué)實(shí)驗(yàn)范式,配合代碼插件可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜流程控制,比如設(shè)置視覺刺激時(shí)序與腦電采集的精細(xì)聯(lián)動(dòng)。數(shù)據(jù)采集階段,以iRecorder為**的設(shè)備能同步捕獲頭皮腦電、高密度肌電、皮電等多種信號(hào),搭配光學(xué)、聲學(xué)標(biāo)簽功能,可精細(xì)標(biāo)記刺激事件與神經(jīng)反應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,雙人同步采集功能更讓人際互動(dòng)的神經(jīng)機(jī)制研究成為可能。數(shù)據(jù)處理與呈現(xiàn)環(huán)節(jié)同樣展現(xiàn)技術(shù)突破。系統(tǒng)通過**算法完成信號(hào)預(yù)處理與特征提取,接入AI模型后可實(shí)時(shí)呈現(xiàn)注意力狀態(tài)、情緒波動(dòng)等分析結(jié)果,就像為大腦活動(dòng)裝上“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀”。杭州科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)的VDIN模型,通過融合視覺與腦電信號(hào),將細(xì)粒度語義解碼性能提升,印證了多模態(tài)融合的強(qiáng)大潛力。更具創(chuàng)新性的是中科院深圳先進(jìn)院的SCDM模型,能從腦電信號(hào)生成近紅外光譜信號(hào),解決了雙模態(tài)采集的設(shè)備限制難題。 寶山區(qū)智能腦電