[发明专利]一种脑机接口系统

说明书

本公开实施例提出了一种脑机接口系统，其包括植入装置和接收装置，所述植入装置与所述接收装置之间无线通信，所述植入装置包括至少一个电极阵列，每个所述电极阵列中包括用于检测脑电波的电信号的多个电极，所述接收装置包括至少一个接收天线，每个所述电极阵列配置对应的发射装置，所述接收天线用于通过无线方式与所述发射装置通信。本公开实施例通过将用于检测人体大脑神经元的脑电波信号的电极按照阵列方式布置并进行信号数据的传输，并且能够基于大脑上的不同区域、不同的通信频段等实现电信号在检测、传输、接收等多个环节的多样化配置，从而能够改善传输的功率和带宽问题。

技术领域

本公开涉及一种人脑信息采集的技术领域，特别地涉及一种脑机接口系统。

背景技术

脑机接口(Brain-Computer Interface，BCI)，是在人或动物的大脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路。神经活动是大脑产生思维的基础，而且每一种活动模式都对应着一种特定的思维形态，这里的脑机接口系统就是通过辨别神经活动的模式，对思维进行解码，并通过控制系统实现与外界环境的交流。其中，在单向的脑机接口系统情况下，计算机或者接收大脑传来的数据，或者发送数据到大脑(例如视频重建)，但不能同时发送和接收信号；而双向脑机接口允许大脑和外部设备间的双向数据交换。

目前，脑机接口系统逐渐从有线式向无线式发展，这会使得设备更加便携，但是当前的无线式脑机接口系统的信号采集通道(一般指电极数)通常都在100个以内，无线脑机系统在应用上的难题主要集中在功耗及带宽上。具体地，无线的脑机接口系统需要放大和数字化基于大脑产生的数百个微小的电信号，并将其连续传输到附近的终端设备，并实现几乎没有延迟的效果。这样所需要的带宽和功率效率非常大，类似于在一台笔记本电脑上同时通过流式传输多个高清视频，且需要非常低的延迟。

从外，传统的无线的脑机接口系统通常包括若干电极、一个发射装置、一个信号接收天线以及处理器，发射装置通过与所有的电极或与电极对应的芯片电连接，从而将多个电极的数据发射，位于人体外部的信号接收天线通过收集发射的信号并传输给处理器进行数据分析。但这种方式植入电极的数量不能太多，否则会影响传输的效率。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种脑机接口系统，以解决现有技术中的脑机接口系统所需功率以及带宽较大、不能同时通过较多的电极采集脑电波的电信号等问题。

一方面，本公开提供一种脑机接口系统，其包括植入装置和接收装置，所述植入装置与所述接收装置之间无线通信，所述植入装置包括至少一个电极阵列，每个所述电极阵列中包括用于检测脑电波的电信号的多个电极，所述接收装置包括至少一个接收天线，每个所述电极阵列配置对应的发射装置，所述接收天线用于通过无线方式与所述发射装置通信。

在一些实施例中，不同的所述电极阵列对应不同的所述发射装置和/或多个所述电极阵列对应相同的所述发射装置。

在一些实施例中，所述接收天线基于通信频段与一个或者多个所述发射装置对应设置。

在一些实施例中，所述接收装置还包括第一处理器，所述第一处理器用于对所述接收天线接收到的数据进行处理。

在一些实施例中，所述植入装置还包括第二处理器，所述第二处理器与所述电极阵列对应设置，其用于对所述电极阵列获取的数据进行预处理。

在一些实施例中，所述预处理至少包括以下中的至少一项：

对所述电信号执行峰值检测以获取尖峰信号、对所述尖峰信号进行压缩、对所述尖峰信号进行分类。

在一些实施例中，所述植入装置还包括逻辑电路模块，所述逻辑电路模块配置为当所述电极采集的电信号的信号值幅度大于设定阈值的情况下打开传输信道。

在一些实施例中，所述逻辑电路模块包括控制晶体管。