意念控制模式示意圖 在腦機(jī)接口定義中，“腦”一詞意指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，而并非僅僅是“mind”。“機(jī)”意指任何處理或計(jì)算的設(shè)備，其形式可以從簡單電路到硅芯片。
全球范圍對(duì)此領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究已經(jīng)有很多年了。各國尖端研究領(lǐng)域都非常重視它的研究價(jià)值。在早在2001年的自然雜志上發(fā)表的論文就對(duì)用思想直接對(duì)機(jī)器進(jìn)行控制有了重要的闡述。在MIT的“21世紀(jì)能改變世界的10大技術(shù)”排行榜中，腦機(jī)接口技術(shù)排名第一位。[1]
20世紀(jì)90年代中期以來，從實(shí)驗(yàn)中獲得的此類知識(shí)呈顯著增長。在多年來動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐基礎(chǔ)上，應(yīng)用于人體的早期植入設(shè)備被設(shè)計(jì)及制造出來，用于恢復(fù)損傷的聽覺、視覺和肢體運(yùn)動(dòng)能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性，它與腦機(jī)接口相適應(yīng)，可以象自然肢體那樣控制植入的假肢。在當(dāng)前所取得的技術(shù)與知識(shí)的進(jìn)展之下，腦機(jī)接口研究的先驅(qū)者們可令人信服地嘗試制造出增強(qiáng)人體功能的腦機(jī)接口，而不僅僅止于恢復(fù)人體的功能。這種技術(shù)在以前還只存在于科幻小說之中。[2]
神經(jīng)修復(fù)是神經(jīng)科學(xué)中和神經(jīng)的修復(fù)相關(guān)的領(lǐng)域，即使用人工裝置（假體）替換掉原有功能已削弱的部分神經(jīng)或感覺器官。神經(jīng)假體最廣泛的應(yīng)用是人工耳蝸，截止到2006年世界上已有大約十萬人植入腦機(jī)接口和神經(jīng)修復(fù)的區(qū)別主要從字面上就可見其端倪：“神經(jīng)修復(fù)”通常指臨床上使用的裝置，而許多現(xiàn)有的腦機(jī)接口仍然是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的。實(shí)踐上講神經(jīng)假體可以和神經(jīng)系統(tǒng)的任意部分相連接，如外周神經(jīng)系統(tǒng)；而“腦機(jī)接口”通常指一類范圍更窄的直接與腦相連接的系統(tǒng)。
由于目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)手段的相似性，“神經(jīng)修復(fù)”和“腦機(jī)接口”兩術(shù)語經(jīng)�？梢酝ㄓ谩Ｉ窠�(jīng)修復(fù)和腦機(jī)接口嘗試達(dá)到一個(gè)共同的目標(biāo)，如恢復(fù)視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)能力，甚至是認(rèn)知的能力。兩者都使用類似的實(shí)驗(yàn)方法和外科手術(shù)技術(shù)。
一些實(shí)驗(yàn)室已實(shí)現(xiàn)從猴和大鼠的大腦皮層上記錄信號(hào)以便操作腦機(jī)接口來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制。實(shí)驗(yàn)讓猴只是通過回想給定的任務(wù)（而沒有任何動(dòng)作發(fā)生）來操縱屏幕上的計(jì)算機(jī)光標(biāo)并且控制機(jī)械臂完成簡單的任務(wù)。另外在貓上進(jìn)行的研究對(duì)視覺信號(hào)進(jìn)行了解碼。
早期工作
1、面向運(yùn)動(dòng)功能的腦機(jī)接口。在面向運(yùn)動(dòng)功能的腦機(jī)接口方面，發(fā)展算法重建運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)元對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制，該研究可以回溯到20世紀(jì)70年代。Schmidt, Fetz和Baker領(lǐng)導(dǎo)的小組在20世紀(jì)70年代證實(shí)了猴可以在閉環(huán)的操作性條件作用（closed-loop operant conditioning）后快速學(xué)會(huì)自由地控制初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層中單個(gè)神經(jīng)元的放電頻率。
20世紀(jì)80年代，約翰斯
