换一批载人航天任务中非侵入式脑机接口的应用前景和技术挑战
Prospects and technical challenges of non-invasive brain-computer interfaces in manned space missions
摘要在长期的载人航天任务中,复杂且极端的太空环境对宇航员的生理、心理及认知功能产生显著的影响,直接威胁任务的安全性和执行效率.脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术作为连接大脑与外部设备的关键桥梁,通过精准采集和解析神经信号,为载人航天任务提供了创新的人机协同范式.非侵入式BCI技术在航天员选拔、训练、在轨任务执行及返回后康复等多个阶段展现出广阔的应用潜力.在任务准备阶段,BCI技术通过整合多模态信号评估与神经反馈训练,显著提升航天员的认知功能和心理韧性.在任务执行阶段,BCI技术能够实时监测航天员的生理与心理状态,并通过意念控制优化设备操作,从而提升任务效率与安全性.在任务结束返回后的康复期,BCI技术不仅能够结合非侵入式神经调控改善情绪与认知功能,还能够支持航天员的运动和认知恢复,并有助于其进行长期的健康管理.然而,BCI技术在航天应用中仍面临信号鲁棒性不足、系统自适应性有限及数据处理效率欠佳等挑战.未来,BCI技术应融合多模态生理传感器与深度学习算法,以实现精准监测和个性化干预,并结合虚拟现实及机器人技术开发智能化人机协作模式,为航天任务提供更高效的人机交互支持.
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DOI
10.11817/j.issn.1672-7347.2025.250389
发布时间
2025-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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