研究:VR反馈可提升脑机接口对三维运动想象的解码能力
VR反馈可提升脑机接口对三维运动想象的解码能力
(映维网Nweon 2026年06月08日)英国阿尔斯特大学和巴斯大学的一项研究发现,在BCI脑机接口训练中加入具身虚拟现实反馈,能够显著提高对用户想象肢体运动的解码精度。

在研究中,健康右利手被试需要通过运动想象控制一个虚拟手臂,在三维空间中进行指向动作。研究人员对比了两种视觉反馈方式:传统的平面屏幕反馈,以及通过头戴式显示器呈现的第一人称立体VR反馈。
每次试验中,被试先注视中央标记,随后根据提示将虚拟手伸向空间中的四个目标位置之一。脑电图信号实时采集,并输入一个由卷积神经网络和长短时记忆网络构成的深度学习解码器,用于连续预测虚拟手在X(左右)、Y(上下)、Z(前后)三个方向上的运动速度。
研究采用三种评估策略来衡量解码效果:固定解码器泛化(模拟真实在线使用场景)、顺序自适应训练(每轮训练后更新解码器)以及同会话内重建(估算解码器理论上限)。主要结果以解码速度轨迹与实际速度的皮尔逊相关系数(r)表示,数值越高代表解码越准确。
在同会话内重建评估中,VR反馈下的平均相关系数达到0.762,而屏幕反馈为0.672。在更贴近实际使用的固定解码器泛化条件下,VR反馈的平均相关系数为0.668,屏幕反馈为0.538,VR优势相当于提升了约13%。所有对比的统计显著性均达到p≤0.002,效应量较大(Cohen‘s d 1.42–2.05)。
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