研究中利用一种新型聚焦超声刺激技术，实现了对脑电波进行编码和解码的双向BCI功能。 

　　图片来源：卡内基梅隆工程学院 

　　研究证明，利用聚焦超声进行精准的非侵入性神经调节，可改善BCI的通信性能。在实验中，研究人员借助一种“通信假肢”，让25名人类受试者使用BCI拼写器拼写出像“卡内基梅隆”这样的短语。BCI拼写器是一个6×6的视觉运动辅助工具，其中包含通常用于交流的完整字母表。受试者戴上脑电图（EEG）帽，只需看字母，就能产生EEG信号来拼写所需的单词。

　　研究人员将聚焦超声波束从外部作用于大脑的V5区域（视觉皮层的一部分）时，发现受试者的非侵入式BCI性能大大提高。与以前（包括纯处理和解码记录信号）相比，加入聚焦超声神经调节集成的BCI主动改变了神经回路的参与度，最大限度地提高了BCI性能。

　　研究人员发现，通过聚焦超声进行神经调节后，显著提高了θ神经振荡，从而增强了注意力并提高了BCI性能。

　　团队正在进一步研究聚焦超声神经调节在大脑（视觉系统之外）中的优点和应用，以增强非侵入式BCI性能。他们还在开发更紧凑的聚焦超声神经调节装置，以便更好地与基于EEG的BCI和人工智能集成，提高系统整体性能。

　　非侵入式BCI具有便宜、安全且几乎适用于所有人的优点，因此备受业界关注和称赞。但它也有个缺点，即信号是通过头皮记录的而不是直接来自大脑内部。这样会降低信号质量，带来很多限制。本研究所采用的聚焦超声技术，其实是早已有之的方法——利用超声波作为增强工具，将很多束超声波从体外发射到体内，并在这一过程中聚焦。这种方式对非侵入式BCI的信号增强作用非常明显，成为此次科学家可以刺激神经回路和解码脑电波的关键。

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