BCI与患者潜在神经疾病的相互作用:利弊

脑机接口(BCI)系统的主要目的是帮助患者与他们的环境进行交流或帮助他们康复。所有BCI患者群体的一个共同特征是他们患有神经功能缺损。因此，临床和研究环境中的BCI系统使用控制信号(脑电波)，与健全个体的脑电波相比，控制信号可能会发生重大变化。大多数BCI系统都是在健全的个体上构建和测试的，对于临床应用来说不够强大。造成这种情况的主要原因是缺乏对不同神经问题如何影响BCI表现的系统分析。

干扰BCI表现的神经系统问题要么是残疾的直接原因(例如中风、自闭症、癫痫)，要么是残疾的次要后果，在BCI系统的设计中经常被忽视(慢性疼痛、痉挛和抗痉挛药物、认知功能丧失、嗜睡、在特定频率范围内增加/减少大脑活动的药物)。虽然其中一些缺陷可能会降低BCI的性能，但与在健康人群中测试的BCI相比，其他缺陷可能会改善其性能(例如，中枢神经病理性疼痛(CNP)患者的运动皮层过度激活，某些患者组的α活动增加)。

根据神经系统的情况，通过BCI对脑电波进行长时间的调节可能会产生积极或有害的影响。因此，一些BCI方案可能更适合短期使用(例如运动康复)，而其他方案更适合长期使用。通过脑机接口对大脑振荡进行长期的自我调节，有可能被用于治疗从运动缺陷到自闭症谱系障碍(ASD)等疾病的异常大脑连接。

目前，ASD在美国越来越普遍，其核心缺陷包括模仿学习、语言、共情、心理理论和自我意识。了解其神经病因不仅是关键和必要的，而且应该为神经解剖学、生理学和行为之间的关系提供相关的见解。

在本研究课题中，我们欢迎最高科学质量的研究，强调基于不同原理(SSVEP、P300、慢皮层电位、听觉电位、操作性条件反射等)的脑机接口系统如何与潜在的神经问题相互作用，以及这些脑机接口系统与在健康个体上测试的类似系统相比表现如何不同。我们也欢迎定义神经障碍特征和提出基于脑机接口治疗的研究。

我们希望产生一个知识体系，不仅对临床人群的研究人员有价值，而且对绝大多数在健全的人身上测试新算法的BCI研究人员也有价值。这将导致更强大或量身定制的BCI协议，促进从实验室到最终用户的研究转化。

我们正在寻找原始的工作，数据支持的发现，以及全面的综述文章，这些文章描绘出在不久的将来这个领域什么是可能的，什么是不可能的。