大腦是人體最重要的單元，大腦與器物之間的交互不僅可以揭示大腦功能是否正常，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)大腦。面向腦器交互的神經(jīng)電信號(hào)檢測(cè)是控制工程、信息工程、神經(jīng)科學(xué)等交叉學(xué)科研究熱點(diǎn)，在解析腦、利用腦等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

神經(jīng)電信號(hào)十分微弱、成份復(fù)雜且易受干擾，如何從大腦中檢測(cè)并從中提取出與外界刺激信息相關(guān)的神經(jīng)電信號(hào)成為了腦器交互領(lǐng)域的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

該項(xiàng)目采用交叉學(xué)科技術(shù)，以鴿子為模式動(dòng)物，面向腦器交互領(lǐng)域，在腦立體定位、腦信號(hào)檢測(cè)、腦信號(hào)處理以及裝置研制等方面進(jìn)行了諸多研究，具體如下：

(1)針對(duì)鴿腦獨(dú)特的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，首次提出了腦立體四點(diǎn)定位方法，并在此基礎(chǔ)上研制了四點(diǎn)腦立體定位裝置，使神經(jīng)信號(hào)檢測(cè)更加精準(zhǔn)和便捷。該裝置具有更高地穩(wěn)定性和重復(fù)定位精度，使得鴿子的腦立體定位精度從100μm提高到了10μm。

(2)針對(duì)慢性神經(jīng)信號(hào)采集方式，采用模塊化設(shè)計(jì)，研制了一種微電極植入深度動(dòng)態(tài)可調(diào)裝置，使得信號(hào)有效采集時(shí)間延長(zhǎng)到了6個(gè)月以上;針對(duì)鴿子善于飛行且喜于踱步的特點(diǎn)，提出了新型雙層半封閉式設(shè)計(jì)理念，研制了相應(yīng)的迷宮訓(xùn)練及獎(jiǎng)賞裝置，解決了神經(jīng)信號(hào)采集過(guò)程中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物因驚恐易飛的問(wèn)題。

(3)針對(duì)鴿腦神經(jīng)信號(hào)微弱且易受干擾特點(diǎn)，以鋒電位和局部場(chǎng)電位的編碼機(jī)制為抓手，構(gòu)建了從壞道檢測(cè)、噪聲去除到響應(yīng)信號(hào)提取等系統(tǒng)的鳥(niǎo)腦神經(jīng)信號(hào)處理算法，并利用數(shù)據(jù)批處理技術(shù)搭建了鳥(niǎo)腦神經(jīng)信號(hào)讀取與處理平臺(tái)，使神經(jīng)信號(hào)壞道檢出率提高到90.9%，鋒電位的檢測(cè)成功率從91.8%提高到98.2%，局部場(chǎng)電位的信噪比平均增加了3.4dB。