神經(jīng)康復(fù)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理運(yùn)動(dòng)神經(jīng)控制Imperial College London帝國(guó)理工學(xué)院2022Q5世界大學(xué)排名第7位|G5超級(jí)精英大學(xué)神經(jīng)康復(fù)工程系主任IEEE國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)士奧地利gTec國(guó)際年度腦機(jī)接口研究獎(jiǎng)英國(guó)皇家學(xué)會(huì)沃爾夫森研究獎(jiǎng)·EAMBES歐洲醫(yī)學(xué)和生物工程與科學(xué)聯(lián)盟會(huì)員ISEK國(guó)際電生理與運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)會(huì)AlMBE美國(guó)醫(yī)學(xué)與生物工程學(xué)會(huì)會(huì)員

Program Introduction課題簡(jiǎn)介生物工程|電子工程|機(jī)器人|神經(jīng)科學(xué)|人工智能|腦機(jī)接口|虛擬現(xiàn)實(shí)|元宇宙|康復(fù)工程你是否憧憬過(guò)鋼鐵俠那副隨心所欲上天入地的盔甲和跟他心有靈犀的助手賈維斯？你是否贊嘆于賽博朋克里義體改造的大膽與激進(jìn)？你是否相信意識(shí)可以脫離人體在數(shù)據(jù)庫(kù)中永生？藝術(shù)源于現(xiàn)實(shí)，人類(lèi)想象力的光輝也不斷在照亮科學(xué)前進(jìn)的道路。如今這一切不再是天方夜譚，隨著神經(jīng)科學(xué)與人工智能技術(shù)的發(fā)展，人體神秘的面紗被揭開(kāi)，人類(lèi)與機(jī)械、電子相互融合的日子正在悄然到來(lái)。而這背后就是人類(lèi)接口技術(shù)。人類(lèi)接口是將人類(lèi)輸入信號(hào)（例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)）翻譯成對(duì)外部設(shè)備的命令的技術(shù)。人類(lèi)接口技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，它可以用于康復(fù)技術(shù)，企業(yè)車(chē)，協(xié)作機(jī)器人，也可以用于消費(fèi)電子，如虛擬現(xiàn)實(shí)、VR和AR游戲、元宇宙等。因此，人類(lèi)接口技術(shù)是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界新興研究領(lǐng)域的核心，并有望在未來(lái)的短時(shí)間內(nèi)影響社會(huì)和經(jīng)濟(jì)，行業(yè)內(nèi)有許多知名公司比如Neuralink,Meta和DeepMind。此外，人類(lèi)接口還可以用于人體功能強(qiáng)化或人體增強(qiáng)，例如控制超出身體容量的額外部分（額外的手臂、手指或驅(qū)動(dòng)器等）。人類(lèi)接口技術(shù)可以通過(guò)解碼用戶的生物和神經(jīng)信息來(lái)實(shí)現(xiàn)，是電子、神經(jīng)科學(xué)、工程和機(jī)器人研究的前沿。本課題將會(huì)圍繞人類(lèi)接口技術(shù)展開(kāi)，從植入腦組織的芯片到植入末梢神經(jīng)的電子設(shè)備，再到無(wú)創(chuàng)式傳感器（可穿戴技術(shù)）。課題將先從神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的概述和其工作原理開(kāi)始，然后分析能夠檢測(cè)人體生物和神經(jīng)信息的傳感器和設(shè)備，這些生物信息可以用來(lái)預(yù)測(cè)用戶意圖并以此控制外部系統(tǒng)。此外，我們將一覽人類(lèi)接口和人類(lèi)增強(qiáng)的廣泛應(yīng)用，包括醫(yī)療領(lǐng)域（例如康復(fù)機(jī)器人）和非醫(yī)療領(lǐng)域（例如消費(fèi)電子、虛擬現(xiàn)實(shí)、元宇宙、外骨骼等）。本課題還將對(duì)人類(lèi)接口技術(shù)的未來(lái)以及該領(lǐng)域可能的道德問(wèn)題進(jìn)行開(kāi)放式討論和反思。課上，我們將一起運(yùn)用評(píng)估和反饋、演講和討論等途徑，增加大家對(duì)這一迅速發(fā)展的研究領(lǐng)域的了解。

Program Highlights科研要點(diǎn)·生物信號(hào)處理生物信號(hào)處理是指對(duì)生物體內(nèi)或體內(nèi)的生物信號(hào)進(jìn)行采集、處理和分析，以獲取有關(guān)生物體健康、行為和生理狀態(tài)等信息的技術(shù)和方法，涉及到多種生物信號(hào)采集技術(shù)，如心電圖、腦電圖、肌電圖、呼吸監(jiān)測(cè)、體溫監(jiān)測(cè)等，同時(shí)也涉及到多種生物信號(hào)分析方法，如信號(hào)濾波、信號(hào)分析、特征提取、模式識(shí)別等?！ご竽X芯片大腦芯片（BrainChip)是一種植入人類(lèi)大腦中的芯片，用于監(jiān)測(cè)和干預(yù)神經(jīng)元活動(dòng)。大腦芯片通常由數(shù)百個(gè)微電極陣列構(gòu)成，這些電極可以直接插入神經(jīng)元的活動(dòng)區(qū)域，監(jiān)測(cè)和記錄神經(jīng)元的電信號(hào)活動(dòng)。大腦芯片技術(shù)是神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的交叉，涉及到微電極陣列制備、神經(jīng)元信號(hào)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?！で秩胧侥X機(jī)接口侵入式腦機(jī)接口是一種通過(guò)直接侵入人類(lèi)大腦，將神經(jīng)元信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或其他設(shè)備中的腦機(jī)接口技術(shù)。這種技術(shù)通常由植入式電極、光纖或無(wú)線電波發(fā)射器等裝置組成，這些裝置可以直接插入或放置在人類(lèi)大腦中，用于監(jiān)測(cè)和干預(yù)神經(jīng)元活動(dòng)?！ど窠?jīng)植入神經(jīng)植入是一種用于修復(fù)或替代人體神經(jīng)系統(tǒng)的醫(yī)療裝置。它們通常被用于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如神經(jīng)退行性疾病、遺傳性疾病、運(yùn)動(dòng)障礙和疼痛等。神經(jīng)植入通常包括植入電極、光纖或無(wú)線電波發(fā)射器等裝置，這些裝置可以直接插入或放置在人類(lèi)大腦中，用于監(jiān)測(cè)和干預(yù)神經(jīng)元活動(dòng)。Expected Students適合人群·電子工程、生物工程、人工智能、神經(jīng)科學(xué)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，具備扎實(shí)的理工科基礎(chǔ)知識(shí)，希望在機(jī)器人、康復(fù)工程、腦機(jī)接口、虛擬現(xiàn)實(shí)等交叉領(lǐng)域進(jìn)行研究學(xué)習(xí)的學(xué)生·希望在該領(lǐng)域深入研究，培養(yǎng)學(xué)術(shù)思維，提升學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的學(xué)生·有意愿從事科研實(shí)踐，產(chǎn)出學(xué)術(shù)科研報(bào)告和論文成果的學(xué)生

Instructor Team師資配置· Foreign Professor海外在職終身教授領(lǐng)銜，傳授領(lǐng)域前沿知識(shí)與高水準(zhǔn)研究方法· Domestic Professor“大學(xué)在職教授/副教授領(lǐng)銜，增進(jìn)專(zhuān)業(yè)理解力，補(bǔ)充知識(shí)版圖· Teaching Assistant輔助課題答疑、知識(shí)鞏固，科研心得與專(zhuān)業(yè)知識(shí)分享· Writing Instructor論文1M輔導(dǎo)，傳授論文寫(xiě)作技巧與方法，論文規(guī)劃、寫(xiě)作、投稿、檢素、發(fā)表全程指導(dǎo)· Student Coordinator科研項(xiàng)目全程跟進(jìn)服務(wù)，為項(xiàng)目的平穩(wěn)進(jìn)行保駕護(hù)航