在音樂(lè)創(chuàng)作與演奏研究領(lǐng)域,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)正成為挖掘“生理狀態(tài)與音樂(lè)表達(dá)”關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新工具。某音樂(lè)學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)借助該系統(tǒng),開展“鋼琴演奏者情緒狀態(tài)與演奏表現(xiàn)力關(guān)聯(lián)”研究,為音樂(lè)教育與創(chuàng)作提供科學(xué)參考。系統(tǒng)的**優(yōu)勢(shì)在于能同步捕捉演奏中的多維度生理信號(hào)。鋼琴演奏者佩戴無(wú)線腦電設(shè)備、皮電傳感器與肌電傳感器演奏時(shí),系統(tǒng)可實(shí)時(shí)記錄三類關(guān)鍵數(shù)據(jù):腦電信號(hào)反映演奏者的注意力集中度與情緒活躍度,皮電信號(hào)捕捉情緒波動(dòng)引發(fā)的生理喚醒變化,手部肌電則精細(xì)記錄手指按鍵力度、速度的細(xì)微差異。研究過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)演奏者詮釋歡快曲風(fēng)時(shí),**興奮情緒的腦電β波占比提升,皮電信號(hào)波動(dòng)頻率加快,對(duì)應(yīng)手指按鍵力度更輕快、節(jié)奏更鮮明;而演奏悲傷曲目時(shí),腦電α波占比升高,皮電信號(hào)趨于平穩(wěn),按鍵力度更柔和,音符銜接更舒緩。這些數(shù)據(jù)清晰展現(xiàn)了生理狀態(tài)與音樂(lè)表現(xiàn)力的對(duì)應(yīng)關(guān)系,為音樂(lè)教學(xué)中“情緒表達(dá)訓(xùn)練”提供了可量化的參考依據(jù)。如今,該系統(tǒng)已應(yīng)用于音樂(lè)創(chuàng)作、演奏技巧優(yōu)化等研究,不僅幫助科研人員解析音樂(lè)表達(dá)的生理機(jī)制,也為音樂(lè)人調(diào)整演奏狀態(tài)、提升作品***力提供了基于生理數(shù)據(jù)的科學(xué)指導(dǎo)。 腦電信號(hào)濾波技術(shù)是腦電系統(tǒng)的關(guān)鍵預(yù)處理環(huán)節(jié),能去除肌電、心電等干擾信號(hào),提升意圖識(shí)別準(zhǔn)確率。靜安區(qū)可靠腦電采集

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(guò)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(jué)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(guò)**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(guò)融合視覺(jué)與腦電信號(hào),將細(xì)粒度語(yǔ)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。 浦東新區(qū)EEG腦電裝置雙環(huán)路協(xié)同 BCI 實(shí)現(xiàn)了生物智能與機(jī)器智能的互適應(yīng),為腦機(jī)融合開辟新方向。

在人際互動(dòng)神經(jīng)機(jī)制研究領(lǐng)域,多模態(tài)生理采集系統(tǒng)的雙人同步腦電采集功能正發(fā)揮關(guān)鍵作用。某高校心理學(xué)團(tuán)隊(duì)借助該功能,記錄志愿者在合作完成拼圖任務(wù)與競(jìng)爭(zhēng)游戲時(shí)的腦電信號(hào),通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),合作場(chǎng)景下兩人腦電信號(hào)的同步性***高于競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)景,且前額葉皮層活動(dòng)更為活躍,這一發(fā)現(xiàn)為揭示“共情”“協(xié)作”等社會(huì)行為的神經(jīng)基礎(chǔ)提供了直接數(shù)據(jù)支撐。這種無(wú)需侵入式操作、能在自然互動(dòng)場(chǎng)景中采集數(shù)據(jù)的特性,讓以往難以開展的動(dòng)態(tài)人際神經(jīng)研究變得可行。從技術(shù)靈活性來(lái)看,iRecorder腦電采集系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)尤為突出。其8/16/32通道的可選擇配置,既能滿足基礎(chǔ)教學(xué)中“大腦運(yùn)動(dòng)皮層信號(hào)觀測(cè)”這類簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)需求,也能支撐科研級(jí)“多腦區(qū)協(xié)同活動(dòng)分析”的復(fù)雜研究??蒲腥藛T在研究“語(yǔ)言加工過(guò)程中大腦的神經(jīng)活動(dòng)”時(shí),可自由布置顳葉、額葉等關(guān)鍵腦區(qū)的電極,精細(xì)捕捉不同腦區(qū)在詞匯識(shí)別、語(yǔ)義理解等環(huán)節(jié)的信號(hào)變化。而自主研發(fā)的多功能信號(hào)轉(zhuǎn)接模塊,更突破了傳統(tǒng)肌電測(cè)量的場(chǎng)景限制——研究人員在探索“行走時(shí)下肢肌肉與大腦的協(xié)同控制”時(shí),可讓受試者攜帶設(shè)備自由移動(dòng),實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)狀態(tài)下的連續(xù)肌電與腦電同步采集,為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)機(jī)制研究提供更真實(shí)的數(shù)據(jù)分析樣本。
研究發(fā)現(xiàn),原協(xié)作模式存在兩大**問(wèn)題:一是需求傳遞“單向碎片化”,58%高校研究者因不了解企業(yè)量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),腦電α波(**注意力分散)占比升高,導(dǎo)致研發(fā)方向與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié);二是轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)“信息斷層”,45%科研機(jī)構(gòu)工程師在對(duì)接企業(yè)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)時(shí),因參數(shù)格式不兼容,皮電信號(hào)出現(xiàn)明顯波動(dòng),延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證周期?;诖耍邪l(fā)團(tuán)隊(duì)搭建“產(chǎn)學(xué)研協(xié)同適配平臺(tái)”,通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)生理信號(hào)反饋,動(dòng)態(tài)調(diào)和三方需求——當(dāng)企業(yè)團(tuán)隊(duì)腦電“成本擔(dān)憂”信號(hào)升高時(shí),平臺(tái)自動(dòng)推送材料替代方案的成本測(cè)算數(shù)據(jù);同時(shí)統(tǒng)一數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn),將高校實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、科研機(jī)構(gòu)驗(yàn)證結(jié)果、企業(yè)生產(chǎn)線參數(shù)轉(zhuǎn)化為通用格式。優(yōu)化后,產(chǎn)學(xué)研三方需求共識(shí)達(dá)成時(shí)長(zhǎng)縮短45%,科研成果轉(zhuǎn)化周期縮短50%,協(xié)作時(shí)三方腦電注意力集中占比平均提高40%。如今,該系統(tǒng)已成為企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目的重要支撐,通過(guò)生理數(shù)據(jù)精細(xì)彌合三方目標(biāo)差異,讓協(xié)作從“各自推進(jìn)”轉(zhuǎn)向“協(xié)同發(fā)力”,加速科研創(chuàng)新成果從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。 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。

為解決神經(jīng)營(yíng)銷中低成本腦機(jī)接口通道少、數(shù)據(jù)有限的問(wèn)題,西班牙團(tuán)隊(duì)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(chǎng)景,用含2個(gè)卷積層(各12個(gè)濾波器)和1個(gè)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(hào)幅值與時(shí)間動(dòng)態(tài)雙精細(xì)),實(shí)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(jī)接口中,針對(duì)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(jì)注意力(重建額側(cè)/枕葉通道,損失比較低)等神經(jīng)營(yíng)銷關(guān)鍵場(chǎng)景,能讓低成本腦機(jī)接口“虛擬生成”所需通道,無(wú)需更換設(shè)備即可滿足消費(fèi)者腦活動(dòng)精細(xì)分析需求,在跨半球重建、高頻信號(hào)還原上仍有優(yōu)化空間。 BCI 虛擬通道技術(shù)通過(guò) 32 個(gè)物理通道模擬 256 個(gè)虛擬通道,提升信號(hào)捕捉效率。閔行區(qū)EEG腦電系統(tǒng)代理商
腦電 - 創(chuàng)面聯(lián)動(dòng) BCI 通過(guò)體感皮層信號(hào),預(yù)警糖尿病足患者的創(chuàng)面風(fēng)險(xiǎn)。靜安區(qū)可靠腦電采集
在老年糖尿病足患者的創(chuàng)面康復(fù)管理中,BCI腦機(jī)接口正成為**“神經(jīng)感知遲鈍與創(chuàng)面風(fēng)險(xiǎn)隱匿”難題的關(guān)鍵工具。某老年糖尿病??瓶祻?fù)中心針對(duì)此類患者,引入BCI系統(tǒng)打造“神經(jīng)感知-創(chuàng)面愈合”協(xié)同監(jiān)測(cè)方案。患者日常護(hù)理與活動(dòng)時(shí),佩戴輕量化BCI腦電頭環(huán)與足部創(chuàng)面?zhèn)鞲衅?,系統(tǒng)同步采集數(shù)據(jù):因糖尿病周圍神經(jīng)病變,患者足部感知減退,當(dāng)創(chuàng)面出現(xiàn)炎癥反應(yīng)(如局部溫度升高2℃以上)時(shí),BCI可捕捉大腦體感皮層**“異常感知”的β波占比異常波動(dòng)(低于正常25%)——這表明神經(jīng)信號(hào)傳遞受阻,患者未察覺(jué)創(chuàng)面風(fēng)險(xiǎn);此時(shí)系統(tǒng)立即觸發(fā)干預(yù):向護(hù)理人員推送創(chuàng)面炎癥預(yù)警,通過(guò)足部穿戴設(shè)備釋放溫和電刺激強(qiáng)化局部感知,同時(shí)提示調(diào)整創(chuàng)面護(hù)理方案(如增加換藥頻次)。傳統(tǒng)管理中,63%患者因神經(jīng)感知差,錯(cuò)過(guò)創(chuàng)面早期干預(yù)時(shí)機(jī),導(dǎo)致愈合周期延長(zhǎng)。引入BCI后,創(chuàng)面風(fēng)險(xiǎn)早期預(yù)警準(zhǔn)確率提升82%,創(chuàng)面愈合周期縮短40%,足部感知遲鈍相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率下降68%。如今,BCI已成為老年糖尿病足患者的“康復(fù)哨兵”,通過(guò)腦電信號(hào)聯(lián)動(dòng)創(chuàng)面數(shù)據(jù),為神經(jīng)保護(hù)與創(chuàng)面愈合筑起雙重防線。 靜安區(qū)可靠腦電采集