文献综述
1、本课题研究的意义和价值
大脑作为控制人类的思想、行为、情绪等活动的中枢，分析处理由外部环境获得的信息，通过神经肌肉通路，与外界进行信息交流。然而，很多疾病能够破坏脑与外界进行交流的神经肌肉通路，如:肌萎缩性侧索硬化症（卢伽雷氏病），脑干中风，脑瘫，脊髓损伤等。上述疾病统称为“闭锁综合症”，患有闭锁综合症的病人，神经肌肉通路被破坏，他们不能白由控制肌肉活动，但是他们的思维还是活跃的，大脑还在正常的工作。严重的情况下，病人完全不能活动白己的身体，甚至会失去对呼吸肌的自主控制，传统的与外界交流的通路被完全阻断了[1]。随着医疗技术和科技的发展，如何使患闭锁综合症的庞大病人群体（据统计，仅在美国，就有200万人受此类疾病困扰）恢复同外界交流的能力，提高生活质量，就逐渐成为研究的重点。目前主要的辅助康复手段有三种:第一种就是增强现存的神经传导通路的能力，利用尚存的能白主控制的肌肉来完成交流任务。第二种是绕过神经通路的破损点，通过电刺激等方法，恢复部分瘫痪肌肉的活动能力[2]。第三种方法是摒弃传统的神经肌肉通路，建立新的大脑与外界的信息交流通道，使大脑与外部设备直接“对话”，通过对闭锁综合症患者未被“闭锁”的大脑活动进行检测，理解患者要表达的意图，将大脑产生的控制信息直接传达到外部世界。这一技术即是本设计中研究的重点，BCI（Brain Computer Interface）技术[3]，简写为BCI。
BCI拓宽了人机接口的范围，既是人类了解和提高脑功能的重要手段，又是一种全新的通讯和控制方法，可以提高人类的生活质量，有不断增长的潜在的需求[4]。具体如下:
(1)康复领域：BCI在康复领域中的应用是目前研究机构研究的重点，由于交通事故以及各种疾病，世界上有数百万人丧失了肢体运动能力，对思维正常但神经肌肉系统瘫痪（如肌萎缩性侧索硬化患者、严重脊髓损伤或完全瘫痪病人）或丧失肢体运动能力的病人，合适的BCI装置可以帮助患者仅仅通过思维实现对环境控制（如对室内灯的开关、电话按键）、轮椅控制或对外交流（如通过虚拟键盘选择字符）。同时，也可以使得患者主动参与一些康复训练，取得更好的训练效果。提高生活自理能力，进而不断提高他们的生活质量[5]；
(2)辅助控制：在特殊环境下，为正常人提供一种新的辅助控制方式。当传统手、脚、语音等控制方式不能完全满足控制要求时，可以用脑信号进行控制。在航空中，飞行员在紧急情况下，也可以利用思维产生的脑信号作为一种新的辅助控制方式[6]；
(3)监控：可以用来对长途司机、宇航员、医生等的思维集中程度进行监控，当思维集中程度不够时及时提醒；
(4)娱乐：BCI装置可为人们提供一种新的娱乐方式，可以激发人们玩游戏的情趣，例如用“思想”玩电子游戏；
(5)脑认知：BCI的研究过程，同时也是人类对自身大脑不断认识的过程，为人类了解大脑，从而开发脑资源，保护脑提供基础。其中第一方面是BCI最重要的应用，更多的应用场合正在不断的探索之中。
2、本课题研究的现状及发展趋势
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