脑机新手指南（三）：新手小白入门 BCI-从认识到初体验（上）

一、引言

脑机接口（Brain-Computer Interface，简称 BCI）作为一项前沿科技，正逐渐改变我们对大脑与外部设备交互方式的认知。本教程旨在为完全不了解 BCI 的新手提供一个全面且系统的入门指南，帮助大家开启在 BCI 领域的学习之旅。

二、认识 BCI

BCI 的定义

BCI 是一种能够实现大脑与外部设备直接通信的技术。它通过检测大脑活动产生的电信号、磁信号或其他生理信号，并将这些信号转化为计算机能够识别和处理的指令，从而实现对外部设备的控制。简单来说，就是借助大脑的信号来操作外部设备，突破了传统的肢体控制方式。

BCI 的应用领域

医疗领域：BCI 为医疗行业带来了革命性的变化。例如，它可以帮助瘫痪患者恢复部分运动能力，通过脑机接口控制假肢，使患者重新获得行动的自由；还可以辅助治疗神经系统疾病，为患者提供更有效的康复方案。

娱乐领域：在娱乐方面，BCI 能够实现沉浸式的游戏体验。玩家可以使用大脑信号控制游戏角色的动作，让游戏更加真实和有趣，提升玩家的参与感和沉浸感。

智能家居：在智能家居领域，BCI 技术使得用户可以通过大脑信号控制家中的电器设备，如开关灯、调节温度等，为生活带来了极大的便利，实现了家居的智能化和自动化。

三、了解相关资源

NeuroTechX 的 Awesome BCI 列表

NeuroTechX 的 Awesome BCI 列表是由 NeuroTechX 社区精心维护的一个关于 BCI 相关工具、资源和学习材料的集合。该列表涵盖了软件、硬件、教程、阅读材料等多个方面，为初学者提供了丰富且全面的学习资源，是进入 BCI 领域的重要参考资料。

列表中的主要内容分类

软件：列表中包含了各种编程语言的工具包、实验设计和分析软件、移动应用等。例如，Python 工具包 Thunder、MNE - Python 等；Matlab 工具包 EEGLab、FieldTrip 等。这些软件工具可以帮助用户进行数据处理、实验设计和结果分析等工作。

硬件：硬件部分介绍了不同类型的脑电（EEG）设备，包括消费级和 DIY 设备（如 Muse、OpenBCI 等）、研究设备制造商（如 g.tec、EGI 等）；还有近红外光谱（NIRS）设备、多模态神经技术设备等。用户可以根据自己的需求和预算选择适合的硬件设备。

教程和项目：提供了众多学习 BCI 的教程和项目示例，如 EEGEdu 的 Web - based live Tutorial、BCI Workshop 等。这些教程和项目可以帮助初学者逐步掌握 BCI 的相关知识和技能，通过实践来加深对 BCI 的理解。

阅读材料：阅读材料部分包含了入门书籍、技术书籍、信号处理相关资料以及论文等，为学习者提供了深入了解 BCI 理论知识的途径。通过阅读这些材料，学习者可以建立起系统的知识体系，为后续的学习和研究打下坚实的基础。

四、搭建学习环境

安装必要的软件

Python 环境：Python 是 BCI 领域常用的编程语言之一。用户可以从Python 官方网站下载并安装 Python。安装完成后，建议使用 pip 来管理 Python 包，方便后续安装和更新所需的库和工具。

Matlab：如果用户对 Matlab 工具包感兴趣，可以从MathWorks 官方网站获取 Matlab 软件。Matlab 在数据处理和分析方面具有强大的功能，许多 BCI 相关的算法和模型都可以在 Matlab 中实现。

注册相关账号

GitHub：GitHub 是一个开源代码托管平台，很多 BCI 相关的开源项目都托管在上面。用户可以在GitHub 官网注册一个账号，方便下载和参与开源项目，与其他开发者进行交流和合作。

Kaggle：Kaggle 是一个数据科学竞赛平台，上面有很多 BCI 相关的数据集和竞赛。用户可以在Kaggle 官网注册账号，用于获取数据集和参与竞赛，通过实践来提升自己的技能和能力。

五、选择适合的入门资源

软件方面

对于新手来说，Python 工具包是一个不错的选择。例如 MNE - Python，它是一个开源的 Python 模块，专门用于处理、分析和可视化功能性神经影像数据（如 EEG、MEG 等）。用户可以通过阅读其官方文档和相关教程来学习使用，逐步掌握数据处理和分析的方法。

硬件方面

如果想亲身体验 BCI，消费级的 EEG 设备是一个好的开始。比如 Muse 系列产品，它相对价格较低，使用方便，并且有很多相关的教程和社区资源可以参考。用户可以通过使用这些设备，直观地感受 BCI 技术的魅力。

教程方面

EEGEdu 的 Web - based live Tutorial 是一个很好的入门教程，它从基础到高级逐步讲解 EEG 和 BCI 的知识，内容丰富且系统，适合完全的新手。用户可以访问EEGEdu 官网开始学习，跟随教程逐步掌握相关知识和技能。

相关社区

B站搜索 “脑机接口 MATLAB”，部分国内高校分享的中文讲解。

公众号搜索“BCIduino脑机接口社区”了解实时资讯和学术分享。