生物医学工程专题:探索人类的“第三层大脑” 脑机接口技术理论及其在康复治疗领域的应用研究
开始日期: 2026-01-24
课时安排: 6周在线小组科研+5周论文指导
Prerequisites适合人群
适合年级 (Grade): 高中生/大学生
适合专业 (Major): 对生物医学工程、脑机接口、计算生物学、神经工程、数据分析等方向感兴趣的学生,建议具备Python编程基础(先导课)
Instructor Introduction导师介绍
Q老师
中国科学院助理研究员
中国科学院
Q老师 助理研究员
兼任 韩国釜山国立大学 助理研究员
韩国首尔国立大学&釜山大学 博士
研究方向:脑机接口,神经影像+人工智能,人机交互及人因工程,神经工程及机器人工程
在SCI等核心期刊发表论文十数篇,担任
《Front. Neuroscience》; 《Front. Aging Neuroscience》等多家国际知名期刊及会议的审稿人,多次获得 Best paper 奖项。
Program Background项目背景
脑机接口(Brain-Machine Interface,BMI)是一种技术系统,旨在将大脑活动转换为可用于控制外部设备的信息。这种接口的目标是建立一个直接的连接,使大脑与计算机或其他机械系统之间能够进行双向通信。脑机接口的工作原理通常涉及记录和解读大脑活动的电信号。可以通过不同的技术来获取这些信号,然后通过算法进行分析和解释,最终转化为指令或操作信号,控制外部设备的运动或执行特定任务。
Program Description项目介绍
项目从神经科学、工程学及人工智能交叉视角出发,系统探讨脑机接口(BCI)的技术原理、神经信号检测方法、人机交互范式及其在生物医疗、机器人控制工程、军事、特种作业等领域的应用。项目涵盖EEG/MEG/fMRI神经成像技术、P300/SSVEP/MI-BCI经典范式、植入式脑机接口设计、生机智能机器人等前沿内容,培养学生在BCI领域的创新研究能力,使其能够在未来的前沿性研究和开发中发挥重要作用。
Syllabus项目大纲
脑机接口及神经工程导论:课程介绍及相关发展史、神经工程技术、脑认知及相关技术原理
神经信号检测技术及模型:多模态神经成像技术、EEG频段特征(α/β/θ/δ)、fMRI原理(BOLD效应)、MEG临床应用(癫痫定位)
BCI基础范式及AI算法原理:经典BCI交互范式、P300 Speller编码机制、SSVEP频率响应特性、运动想象ERD/ERS原理
BCI生物工程及检测算法:未来医疗场景突破、神经控制-脑卒中康复机器人、神经决策分类-意识检测、神经-人工耳蜗感觉重建
植入式接口与生机机器人:神经-植入式技术前沿、脑机融合-BrainGate运动控制、生机机器人分类(假肢/外骨骼)、马斯克Neuralink技术路线
项目答辩与点评:学生项目汇报与答辩、导师点评与指导
Program Outcome项目收获
6周【在线小组科研+全球就业力大师课】+5周论文指导,共126课时
1500字左右的项目报告
优秀学员获得主导师推荐信(8封网推)
项目结业证书
EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导或者CNKI检索的英文普刊全文投递与发表指导
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