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脑机接口和治疗师触发的刺激延迟之间的差异有必要进一步研究调查 。 用于功能性电刺激治疗的脑机接口系统可以在不到分钟的时间内设置 ， 并且具有支持功能性电刺激疗法干预进展的多功能性 ， 该干预根据患者体验 。 此外 ， 该系统不需要持续培训 ， 并保持患者专注于练习动作 。 最重要的是 ， 用于功能性电刺激治疗的脑机接口系统与功能性电刺激疗法的集成产生了具有临床意义的改进 ， 使其朝着临床上可行的将脑机接口技术与功能性电刺激疗法相结合系统迈出了有希望的一步 。
脑机接口和功能性电刺激技术在过去几十年中取得了显着进步 。 最近的努力涉及将这些技术与恢复瘫痪患者功能性运动的目标相结合 。 植入式脑机接口提供了具有更高空间分辨率的神经记录 ， 并与复杂的神经解码算法和功能越来越强大的功能性电刺激系统相结合 ， 以推动实现这一目标的努力 。 随着脑机接口和功能性电刺激激动人心的领域的演变和现在重叠以实现医学新突破的历史发展 ， 恢复残疾用户的运动和丧失功能成为可能 。
脑机接口和功能性电刺激领域已经有很多发展 ， 加深了研究人员们对大脑如何计划和控制运动的理解 。 随着非侵入性和侵入性脑机接口、神经解码方法和神经肌肉刺激设备的不断进步 ， 身体和大脑中受损的神经通路可能会在一天内以电子方式绕过 。 这种所谓的电子神经旁路可以帮助恢复脊髓损伤患者和中风或脑外伤患者失去的功能 。 了解感觉运动系统的早期努力涉及在大脑中植入电极以记录和研究不同类型运动期间产生的信号 。
后来的研究集中在主动和被动运动期间发生的神经元模式 。 还观察到与力相关的调制模式 ， 并开发了诸如“定向调谐”等重要概念 。 定向调谐是神经元的一种特性 ， 它具有“首选”运动方向 ， 在涉及该特定方向的运动中 ， 其放电率最大化 。 后来 ， 进行了涉及记录和分析更大的神经元组或群体的研究 ， 进一步了解了大脑内复杂网络在运动过程中的功能 。
在早期的研究中 ， 皮质电极通常是手工制作的 ， 因此很难从大量神经元中收集数据 。 然而 ， 微细加工技术是在晚年发展起来的 ， 导致多点电极阵列可以从大脑的许多位置进行记录 。 犹他大学开发了一个带有九十六个记录尖端的“尖峰”阵列 。 密歇根大学也开发了皮质电极；然而 ， 他们使用薄膜工艺制造出薄的“手指”以插入大脑 。 不穿透皮层的皮层电图阵列也已被开发用于大脑表面记录 。
皮层电图阵列无法记录单个动作电位 ， 并且电极之间的间距通常较大 。 这些差异很重要 ， 可能会影响记录信号的特异性或寿命 ， 因此在开发脑机接口或电子神经旁路系统时必须考虑 。 一旦具有更多记录位置的电极阵列可用 ， 记录的数据集就会变得更大 。 为了帮助分析这些大型数据集并更好地了解信息如何在大脑中编码并最终解码 ， 开发了新的信号处理方法 。
【新的信号处理方法，或许能够更好地了解信息如何在大脑中编码并最终解码】作为人工智能的一个分支 ， 机器学习领域在二十世纪九十年代开始迅速发展 。 新算法可以在个人电脑上运行 ， 研究人员开始探索它们在破译大脑信号中的用途 。 这些方法非常适合在复杂数据集中查找和学习模式 ， 以便在将来再次出现时进行识别 。 在神经系统中 ， 信息通过时间和空间变化进行编码 。
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