مروری جامع بر رابط های مغز و کامپیوتر در توان بخشی حرکتی از پردازش سیگنال های مغزی تا کنترل اندام های مصنوعی

رابط های مغز و کامپیوتر با ایجاد یک کانال ارتباطی مستقیم میان فعالیت عصبی مغز و سامانه های خارجی، رویکردی نوین برای توان بخشی بیماران مبتلا به اختلالات حرکتی مانند سکته مغزی و ضایعات نخاعی فراهم کرده اند. این مقاله مروری به بررسی جامع سامانه های BCI در توان بخشی حرکتی با تمرکز بر زنجیره ثبت سیگنال، پیش پردازش، استخراج ویژگی، طبقه بندی و کنترل اندام های مصنوعی می پردازد. در این راستا روش های ثبت تهاجمی و غیرتهاجمی سیگنال های مغزی، چالش های مرتبط با نویز و آرتیفکت و نقش الگوریتم های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق در رمزگشایی الگوهای تصویرسازی حرکتی تحلیل می شوند. همچنین کاربرد این سامانه ها در کنترل اسکلت های بیرونی، پروتزهای هوشمند و سامانه های کمکی مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه چالش های اصلی شامل غیرایستایی سیگنال های مغزی، زمان کالیبراسیون، تفسیرپذیری مدل ها و ملاحظات اخلاقی و امنیت داده تحلیل شده و روندهای آینده نظیر BCI هیبریدی، یادگیری فدرال و هوش مصنوعی توضیح پذیر تبیین می شود. این مرور نشان می دهد که توسعه سامانه های BCI قابل اعتماد و بلادرنگ، نیازمند همگرایی عمیق میان علوم اعصاب، مهندسی پزشکی و هوش مصنوعی است.

کلیدواژه ها:

رابط مغز و کامپیوتر ، BCI ، توان بخشی حرکتی ، تصویرسازی حرکتی ، پردازش سیگنال مغزی ، یادگیری عمیق ، اندام مصنوعی هوشمند