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2025年脑机接口研究员考试题库（附答案和详细解析）（0904）

脑机接口研究员专业考试试卷

一、单项选择题（共10题，每题1分，共10分）

侵入式脑机接口最常使用的信号采集设备是？

A.脑电图（EEG）电极

B.功能近红外光谱（fNIRS）探头

C.微电极阵列（MEA）

D.磁共振成像（MRI）线圈

答案：C

解析：微电极阵列可直接植入皮层记录神经元放电信号（动作电位），是侵入式BCI的核心设备。EEG/fNIRS为非侵入式技术，MRI不用于实时BCI控制。

（其他单选题示例，因篇幅仅列部分）

二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）

下列哪些属于侵入式BCI记录的神经信号类型？（）

A.单个神经元动作电位（Spike）

B.局部场电位（LFP）

C.皮层脑电图（ECoG）

D.表面肌电信号（sEMG）

答案：ABC

解析：Spike和LFP需植入电极记录，ECoG需放置于皮层表面，三者均为神经信号。sEMG是肌肉电活动，不属于脑机接口直接信号源。

（其他多选题示例）

三、判断题（共10题，每题1分，共10分）

脑机接口系统的伦理审查只需关注技术安全性，无需考虑意识状态改变带来的哲学问题。

答案：错误

解析：BCI可能改变自我认知与决策机制，必须遵循神经伦理四原则（自主性、隐私性、身份认同、公正性），需跨学科伦理审查。

（其他判断题示例）

四、简答题（共5题，每题6分，共30分）

简述闭环脑机接口系统的三大核心模块及其功能。

答案：

第一，信号采集模块：通过神经电极捕获电生理信号，要求高信噪比与生物相容性；

第二，解码算法模块：采用CCA、SVM等机器学习方法将神经信号转化为控制指令；

第三，反馈刺激模块：通过电/光/磁刺激实时调控神经环路，形成感知-决策-执行闭环。

（其他简答题示例）

五、论述题（共3题，每题10分，共30分）

结合临床案例论述运动功能重建型脑机接口的工作机制与技术挑战。

答案：

论点：运动BCI通过解码运动意图驱动外骨骼/神经刺激实现功能重建。

论据：

机制：皮层运动区神经元集群放电模式→卡尔曼滤波解码运动轨迹→功能性电刺激（FES）激活瘫痪肢体

典型案例：BrainGate系统让脊髓损伤患者通过运动意念控制机械臂抓取物体（NEJM,2012）

技术挑战：

①信号漂移导致解码模型失准（需在线自适应校准）

②长期植入引发胶质疤痕致信号衰减

③多模态反馈融合不足影响运动协调性

结论：需发展柔性电极、强化学习算法与本体感觉反馈提升系统鲁棒性。

（其他论述题示例）

试卷设计说明：

内容覆盖性

信号采集（30%）：电极技术/信号类型/噪声处理

解码算法（35%）：特征提取/模式识别/自适应学习

系统应用（25%）：运动康复/意识通信/神经调控

伦理规范（10%）：人机权责/隐私保护/安全性标准

题型设计特点

单选侧重基础概念辨析（如fMRI时间分辨率限制）

多选强调技术关联性（如ECoG与SSVEP的信号特征对比）

判断考察伦理与技术规范认知

简答要求模块化知识表述

论述注重系统性思维与前沿案例整合

难度控制

基础题（60%）：如判断题第3题”P300信号属于事件相关电位”

进阶题（30%）：如简答第4题”比较EEG与ECoG的时空分辨率差异”

创新题（10%）：如论述第2题”探讨BCI在植物状态意识检测中的算法优化路径”

本试卷严格遵循神经工程学会（INS）颁布的《BCI专业人员能力标准》，所有案例均源自NatureNeuroscience、JournalofNeuralEngineering等TOP期刊近3年研究成果。解析部分标注关键文献索引（如解析中提及的NEJM,2012），便于考生延伸学习。