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腦機接口|目前可以在實時框架中識別血流動力學變化，并且可以反饋給受試者

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目前大多數旨在改善人類運動功能的腦機接口研究都涉及非侵入性腦機接口 。 無創腦機接口依賴于測量電磁變化如腦電圖、腦磁圖或代謝變化如功能磁共振成像、功能性近紅外光譜—功能性近紅外光譜的技術 。 除了高時間分辨率外 ， 腦電圖還具有使用方便、成本低和設備便攜等優點 。 由腦電圖捕獲的與運動相關的大腦活動在頻率 ， 即感覺運動節律的調制或時域中進行分析 。

簡而言之 ， 感覺運動節律-腦機接口是由記錄在a和b范圍內感覺運動區域上方的節律的自愿調制來操作的 。 運動意圖是腦電圖中的緩慢負偏轉 ， 在運動開始之前涉及感覺運動系統內的許多大腦結構并且可以在一次試驗中可靠地檢測到 。 功能磁共振成像技術測量由例如運動任務引起的血氧水平相關信號的變化 ， 提供高空間分辨率 。 目前可以在實時框架中識別血流動力學變化 ， 并且可以在神經反饋環境中反饋給受試者 。

很少有研究探索基于功能磁共振成像的神經反饋在運動康復中的潛力 。 功能性近紅外光譜還專注于局部血流動力學變化 ， 可以有效替代昂貴且體積龐大的功能磁共振成像設備 。 與功能磁共振成像一樣 ， 它具有與低時間分辨率相關的類似限制 ， 但它是便攜的 ， 因此幾乎無處不在 ， 最終允許在現實生活中進行腦機接口神經反饋運動訓練 。 運動圖像和自主運動嘗試代表可以在為運動康復設計的腦機接口中利用的兩類主要任務 。



【腦機接口|目前可以在實時框架中識別血流動力學變化，并且可以反饋給受試者】長期以來 ， 運動圖像一直被用于運動康復 ， 作為一種在執行不安全或不可行時進入或參與運動系統的策略 。 在中風患者中 ， 運動圖像可以使用已被導致運動缺陷的病變以及除病變以外的大腦區域幸免的殘留通路 。 運動圖像作為一種治療策略的實際療效存在爭議 ， 因為臨床試驗導致了對比鮮明的結果 。 這種不確定性的原因主要歸因于運動圖像訓練方案之間的差異以及缺乏對患者實際堅持所需心理任務的客觀衡量標準 。

在這種情況下 ， 基于運動圖像的腦機接口提供了一種工具來監控和加強運動內容的心理練習 ， 前提是任務設計賦予任務特定訓練的原則 ， 即運動圖像內容和獎勵反饋之間的一致性 ， 以目標為導向的行動 ， 這已被證明可以誘導運動皮層的可塑性并在現實世界的場景中轉化康復效果 。 可以說 ， 中風可能會影響患者進行運動圖像的能力 ， 具體取決于病變側和部位 ， 因此大腦對運動圖像的反應可能會改變 。

盡管已證明中風患者有能力掌握基于運動圖像的腦機接口 ， 但哪個中風患者亞組可以從運動圖像中獲益最多的問題–基于腦機接口的干預措施值得進一步研究 。 布赫等人 。 表明 ， 慢性中風后手握運動圖像的表現依賴于頂額網絡的完整性 。 運動康復的最終目標是提高日常生活中的運動技能 。 在具有殘余運動能力的中風患者中 ， 自主運動嘗試是參與運動系統的最直接方式 ， 它構成了大多數傳統物理治療的基礎 。

在大腦層面 ， 可以從運動開始前后的瞬間檢測到自主運動嘗試 。 在腦機接口環境中 ， 與運動準備和最終執行相關的大腦活動可以像基于運動圖像的用于康復的腦機接口一樣被檢測和加強 。 此外 ， 自主運動嘗試產生的肌肉激活可以通過肌電圖記錄包含在腦機接口范例中 。 所謂的混合腦機接口的特點是腦信號與肌電圖記錄的肌肉活動相結合 。

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