追溯歷史，我們發(fā)現(xiàn)BCI技術(shù)并不久遠(yuǎn)。1973年，美國(guó)科學(xué)家維達(dá)爾首次產(chǎn)生了BCI技術(shù)的概念萌芽，時(shí)隔4年后，其將BCI技術(shù)初步定義為：一種能反映大腦功能內(nèi)在機(jī)理微觀信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)。與此同時(shí)，維達(dá)爾還以視覺(jué)刺激產(chǎn)生的視覺(jué)誘發(fā)電位（VEP）作控制信號(hào)，建立了一個(gè)操作者通過(guò)控制光標(biāo)成功穿越二維迷宮的BCI技術(shù)系統(tǒng)。1988年，科學(xué)家法威爾和杜切爾利用P300事件相關(guān)電位（ERPS）實(shí)現(xiàn)了用大腦直接控制虛擬打字機(jī)的操作。1999年，第一次BCI國(guó)際會(huì)議給出了BCI的明確定義，即“腦—機(jī)”接口技術(shù)是一種不依賴(lài)于通常由外圍神經(jīng)和肌肉組成的傳輸通路的通訊系統(tǒng)技術(shù)。

BCI技術(shù)的內(nèi)在原理是，當(dāng)一個(gè)人的大腦在進(jìn)行思維活動(dòng)、產(chǎn)生意識(shí)（如動(dòng)作意識(shí)）或受到外界刺激（如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等）時(shí)，伴隨其神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)行的還有一系列電活動(dòng)，這些腦電信號(hào)（EEG）可以通過(guò)特定的技術(shù)手段加以檢測(cè)，然后再通過(guò)信號(hào)處理（特征提取、功能分類(lèi)等），從中辨別出當(dāng)事人的真實(shí)意圖，并將其思維活動(dòng)轉(zhuǎn)換為指令信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部物理設(shè)備的有效控制?；谠撛恚珺CI技術(shù)系統(tǒng)像任何通訊及控制系統(tǒng)一樣，由輸入（如使用者的EEG信號(hào)）、輸出（如控制外部設(shè)備的指令）、信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換等功能環(huán)節(jié)組成。

BCI技術(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括大腦神經(jīng)生物信號(hào)采集技術(shù)、大腦神經(jīng)生物信號(hào)處理技術(shù)及人機(jī)高效交互技術(shù)。一般BCI技術(shù)常用的輸入信號(hào)是來(lái)自頭皮或腦表面記錄的EEG，以及大腦內(nèi)記錄的神經(jīng)元電活動(dòng)。信號(hào)處理環(huán)節(jié)就是通過(guò)對(duì)源信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚矸治?，把連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成用某些特征參數(shù)（如幅值、自回歸模型的系數(shù)等）表示的數(shù)字信號(hào)，然后將提取到的上述特征參數(shù)利用分類(lèi)器進(jìn)行功能分類(lèi)，從而產(chǎn)生操作驅(qū)動(dòng)指令，通過(guò)物理傳輸裝置實(shí)現(xiàn)與外界的有效交流。

“技術(shù)制勝”是美國(guó)軍事戰(zhàn)略思維的重要特征之一，不難理解，BCI技術(shù)的相關(guān)突破早已進(jìn)入美國(guó)軍方的視野。

美BCI研究已經(jīng)非常深入

美國(guó)國(guó)防部前副部長(zhǎng)、軍控和裁軍總署前主任弗萊德·查爾斯·伊克萊，在其名為《國(guó)家的自我毀滅》一書(shū)中，對(duì)BCI技術(shù)的軍事應(yīng)用前景給予了高度關(guān)注。他寫(xiě)道：“目前已有數(shù)百個(gè)試圖將人腦同計(jì)算機(jī)相結(jié)合的獨(dú)立研究計(jì)劃。一開(kāi)始，這些研究得到的資助很少，有些只是玩玩概念游戲而已。但近期對(duì)人腦與電腦相結(jié)合的研究項(xiàng)目BCI技術(shù)得到了重視，在美國(guó)和歐洲的大學(xué)里，這類(lèi)項(xiàng)目的數(shù)量成倍地增長(zhǎng)。”他進(jìn)一步指出，“我們必須對(duì)人腦研究的發(fā)展進(jìn)程加以關(guān)注。神經(jīng)科學(xué)對(duì)人腦的功能——即智力、意志、情感和神秘的‘意識(shí)’功能——日益加深理解。在一些無(wú)需進(jìn)入人體的新探測(cè)技術(shù)的幫助下，科研人員可以觀察人腦的思維功能。新的探測(cè)儀器包括功能磁場(chǎng)聲波成像儀，穿頭蓋骨磁震蕩儀以及陽(yáng)電子釋放體層攝影儀等。這些儀器已經(jīng)能夠提供人腦在從事特定活動(dòng)時(shí)有價(jià)值的數(shù)據(jù)。近來(lái)，科學(xué)家已成功地使用納米感應(yīng)器和熒光成像儀來(lái)觀察個(gè)別腦細(xì)胞的化學(xué)變化。”