脑机接口是一种技术，通过将电极或其他传感器植入大脑或直接与头皮接触，实现人与计算机之间的直接交互。它能够读取和解析大脑信号，并将其转化为指令或控制信号，从而实现对外部设备的控制。脑机接口在医疗、康复、娱乐等领域具有广泛的应用前景，可以帮助残疾人恢复运动能力、提供辅助通信工具等。

侵入式脑机接口

侵入式脑机接口的实现需要通过外科手术，包括移除部分颅骨、在大脑中植入电极或其他植入物，并将移除的颅骨部分放回原位。这种侵入式方法能够直接将设备植入人类或动物的大脑灰质或颅腔内，从而获取相对高频、准确的神经信号。

侵入式脑机接口不仅可以通过读取脑电信号来控制外部设备，还可以通过精确的电流刺激让大脑产生特定的感觉。根据不同的技术特点，侵入式脑机接口可以进一步细分为皮层脑电（ECoG）、局部场电位（LFP）以及单元活动（SUA）等类型。

侵入式脑机接口

侵入式脑机接口的优点在于能够获得高质量和高信噪比的神经信号，具备较高的细胞水平空间分辨率和时间分辨率。然而，它也存在一些明显的缺点，例如穿透血脑屏障可能导致感染风险，免疫反应组织对电极形成的包围可能使电信号质量随时间下降，以及植入过程中可能对完好无损的大脑回路造成损害等。

Neuralink公司开发的第二代脑机接口采用了1024个穿透脑细胞的薄电极与脑细胞进行交流，有望应用于治疗瘫痪、失忆等神经系统性疾病。

非侵入式脑机接口

非侵入式脑机接口无需进行手术，而是直接从大脑外部采集大脑信号。这种接口通常采用头戴式的脑电帽，利用脑电帽上的电极从头皮上采集脑电信号。常见的非侵入式信号包括头皮脑电（EEG）、功能近红外光谱（fNIRS）、功能性磁共振成像（fMRI）和脑磁（MEG）等。

由于颅骨对信号的衰减作用以及对神经元发生的电磁波的分散和模糊效应，记录到的信号分辨率较低，很难精确确定发出信号的脑区或相关的单个神经元的放电情况。

典型的非侵入式脑机接口如头皮脑电（EEG）具有良好的时间分辨率、易用性、便携性和相对较低的价格。但它也存在一些问题，例如对噪声的敏感性较高，并且需要用户在使用前进行大量的训练才能更好地操作。

虽然非侵入式脑机接口可以在头皮上监测到群体神经元的放电活动，但其主要缺点是精准度不够高。

根据侵入式和非侵入式技术的特点，侵入式脑机接口主要用于科研和医疗方向，而非侵入式则更适用于娱乐、教育等非医疗领域，并具备商业化的潜力。

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