📖 开篇语
还记得你第一次用Excel的 SUM 函数吗?
“哇,原来不用手工相加,一个公式就能自动计算!”
后来你又学会了 VLOOKUP、IF、ROUND……每个函数就像一个“魔法盒子”,输入数据,唰地得到结果。
今天,我们要学习Python的“魔法盒子”——函数。更酷的是,你不仅能使用别人做好的盒子,还能自己创造全新的魔法盒子!就像玩乐高积木一样,用一个个小函数搭建出强大的工具。
随着重症救治等技术的快速发展,因重度脑损伤导致的昏迷患者存活率大大提高,随之而来的难题是慢性意识障碍(pDoC)患者的不断增多。目前对于pDoC,神经调控技术被认为是极具潜力的新兴治疗手段。其中,经颅直流电刺激(tDCS) 被认为是 pDoC 治疗中具有重要价值的无创神经调控技术之一。但是国内尚缺乏tDCS治疗pDoC的专家共识,存在高质量循证医学证据不足、治疗靶点及疗程不统一、各治疗靶点疗效不一等问题。
近期,由中山大学附属第三医院胡昔权教授牵头、依瑞德集团参与的科技部重点研发计划主动健康项目(项目编号:2022YFC3601200)临床专家组共同发布的《成人慢性意识障碍经颅直流电刺激治疗专家共识》,为我们系统梳理了这项技术的应用规范。

脑机接口(BCI)技术通过建立大脑与外部设备的直接通讯通路,在神经康复、智能控制与人机交互等领域展现出巨大潜力。其中,基于视觉想象的脑机接口(VI-BCI)近年来备受关注。与依赖于外部刺激(如视觉闪动)的范式不同,VI-BCI要求使用者主动、自主地在脑海中生成特定视觉图像,从而诱发特定的神经活动。这种“纯意念驱动”的模式为开发更自然、沉浸式的脑机交互应用提供了全新路径,例如在虚拟现实中直接通过想象来操控物体,或为语言及运动功能障碍者提供一种无需外部提示的沟通方式。
然而,VI-BCI的发展长期面临一个关键瓶颈:高质量、任务专用的公开脑电数据集极度缺乏。当前主流的公开脑电数据集大多围绕运动想象任务构建,例如想象活动左手、右手等。相比之下,针对视觉想象这一更高级认知活动的数据集却凤毛麟角。这种稀缺性主要源于视觉想象所诱发的神经信号更为微弱、变异性大,且极易受到个体认知状态差异的影响,导致数据采集与解码的难度更高。数据资源的匮乏,直接限制了研究人员对视觉想象神经表征机制的深入探索,以及鲁棒性解码算法的开发与验证。
为此,昆明理工大学的研究团队近日在《科学数据》期刊上发布了一个全新的、专门针对视觉想象解码的脑电图数据集。该数据集旨在为这一前沿领域提供一个坚实、公开的数据基础,推动VI-BCI从受控实验室环境走向真实世界应用。

过去十年,脑机接口的核心挑战始终围绕“如何更准确地解码大脑信号”。随着生成式人工智能的快速发展,我们开始意识到,BCI 也许不应止步于解码,而应迈向“理解、生成与协同”的新阶段。本文正是基于这一转变,系统梳理生成式AI在脑机接口中的最新进展,探索构建下一代智能神经交互系统的可能路径。
当人失去语言或行动能力,脑机接口可能成为新的“出口”。但脑信号微弱、噪声多、数据少、个体差异大,常让系统不稳。生成式AI擅长去噪、补全、合成与迁移学习,正在把BCI从实验室推向更可靠的现实应用。本文用更易懂的方式梳理其关键作用与未来方向。

研究基于对170余篇前沿文献的系统梳理,深度解析生成式AI如何为BCI领域带来革命性突破。