冯景义 吴海锋 曾玉

通过对神经回路感知外部世界和产生行为的研究,可揭示大脑的工作机制和规律,也可让人体增强感知外部世界和控制外部世界的能力.在神经编码中,例如,对听力障碍者来说,人工耳蜗可将声音信号编码为计算系统可处理的数字信号,通过刺激听觉神经使得患者具有感知外界声音的能力[1].在神经解码中,对于伤残人士来说,可直接通过大脑运动皮层的神经元峰电位数信号去操控外界设备的移动,如移动鼠标[2−3],机械手臂[4−5]等,以及截瘫患者的上肢和手[6]等,使其拥有一定的外部世界控制能力,目前康复机器人与智能辅助系统的研究取得了不错的进展[7].

神经编码将外部世界映射至脑活动[8],把从脑区获得的神经元峰电位信号进行分类处理,其处理后的峰电位信号需与肌肉或骨骼对外部世界产生的活动建立一一对应关系.神经解码是一种对神经编码的逆过程,从脑活动中解析出人体对外部世界的动作,例如,通过分类后的峰电位信号去预测或估计身体的运动过程,而本文所研究的猕猴手指移动位置估计是一个典型的神经编解码问题.首先完成神经编码,将神经记录仪器所采集的某一时刻猕猴运动皮层神经元峰电位数与该时刻猕猴手指移动位置建立对应关系.由于该问题已经在文献[9−14]中做了详细讨论,因此本文不再将其作为研究重点.其次完成神经解码,通过已经与猕猴手指移……