并行脑机接口：基于多脑分工的协同控制与感知

《IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems》：Parallel Brain-Computer Interface: Collaborative Control and Perception Based on Multi-Brain Division of Labor

并行脑机接口（pBCI）通过多大脑分工协作机制突破传统串行模式性能瓶颈，在协作拼写和车辆感知两大场景中实现信息传输率提升163.7%至146.35bits/min、响应时间优化33.5%至1130ms。研究构建了多维度目标编码与动态协作框架，为复杂脑机应用提供新范式。

　　

摘要：

到目前为止，脑机接口（BCI）采用了串行工作机制，由于时间延迟导致性能瓶颈。在这项研究中，我们提出了一种并行脑机接口（pBCI），它将传统的顺序处理范式转变为基于分工机制的多个子范式，然后这些子范式可以由多个大脑以并行和协作的方式进行处理。根据所提出的pBCI，我们设计了：1）协作拼写范式，其中目标被编码在多维空间中，每个大脑专注于一个不同的维度并协作进行目标定位；2）协作感知范式，每个大脑为自主车辆提供独特的视角并协作感知危险。我们进行了协作P300拼写实验和协作感知实验，以验证所提出的pBCI的可行性和实用性。结果表明，所提出的pBCI通过多大脑的分工协作提高了BCI的性能，而没有增加个体的工作负担，使得信息传输率从55.17比特/分钟提高到146.35比特/分钟，在协作感知中响应时间从1696毫秒缩短到1130毫秒。总之，所提出的pBCI为更复杂的任务和应用提供了一种新的、可扩展的BCI解决方案。