神经工程学（下册） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

　　本书内容涵盖神经工程的各个方面，较为全面系统地介绍了这门交叉学科所涉及的重要内容。本书分上、下册，共20章，重点介绍神经工程的应用以及研究方向，如脑-机接口、功能性电刺激、神经成像等的基本理论知识及应用。本书遵循从微观到宏观，从基础到应用，再到未来展望的顺序进行编排。全书的材料来源于各个领域**的书籍资料以及近年来神经工程学的新知识、新理论、新发展和新概念。适当引入国际神经工程学知识的新进展，并将基础知识与前沿成果有机融合，以适应培养高素质人才的要求。

目录

前言

致谢

第三部分神经接口与康复

第9章脑-机接口 3

9.1脑-机接口概述 3

9.1.1脑-机接口定义 3

9.1.2早期脑-机接口 6

9.1.3脑-机接口分类 9

9.1.4脑-机接口组成 11

9.1.5脑-机接口系统性能评价指标 14

9.2典型的脑-机接口范式 15

9.2.1基于ERP中P300电位的脑-机接口 16

9.2.2基于SMR的脑-机接口 21

9.2.3基于SSVEP的脑-机接口 24

9.2.4基于SCP的脑-机接口 27

9.2.5其他脑-机接口范式 28

9.3脑-机接口应用及发展现状 32

9.3.1国内外脑-机接口大赛 32

9.3.2脑-机接口应用领域 33

9.3.3脑-机接口应用的发展现状 37

9.4脑-机接口未来的发展趋势 41

9.4.1脑-机接口传感器系统开发 42

9.4.2脑-机接口信息编解码技术发展 44

9.4.3新型脑-机接口范式设计 45

9.4.4脑-机接口发展的未来 47

9.5本章小结 48

思考题 48

参考文献 48

第10章植入神经接口与微系统 51

10.1概述 51

10.2硬件系统构成 52

10.2.1植入式高密度神经信号采集 53

10.2.2信号处理 54

10.2.3外界通信 54

10.2.4设备供能 55

10.2.5系统封装 55

10.3神经信号解码与反馈 56

10.3.1神经信息的编解码 56

10.3.2神经元集群信息分析方法 57

10.3.3感觉信息再生 58

10.4植入式神经接口系统的应用范例 59

10.4.1植入式感觉神经假体 59

10.4.2植入式微电子神经桥 62

10.4.3神经控制假肢 64

10.5本章小结 73

思考题 74

参考文献 74

第11章神经肌骨动力学 77

11.1神经肌骨动力学概述 77

11.1.1神经肌骨动力学定义 77

11.1.2研究内容、发展和分类 77

11.1.3研究方法——神经肌骨模型 78

11.1.4常用设备介绍 79

11.2步态分析 80

11.2.1步态分析简介及发展 80

11.2.2基本步态特征表征 81

11.2.3步态分析方法 83

11.2.4步态分析在临床中的应用 84

11.2.5步态识别 85

11.3肌骨系统中的神经控制信号——肌电信号 86

11.3.1运动控制原理 86

11.3.2肌电与肌肉收缩力 87

11.3.3肌电与肌肉疲劳 88

11.3.4肌电与脑电的相干性 93

11.4肌骨动力学模型 94

11.4.1正向动力学模型——肌电协助的肌骨模型 94

11.4.2反向动力学模型——基于静态优化的肌骨模型 96

11.4.3实验方法 99

11.5神经肌骨动力学的应用 99

11.5.1机械外骨骼 100

11.5.2骨关节炎 100

11.5.3前十字韧带损伤 101

11.5.4脑卒中 102

11.6面临挑战与发展趋势 102

11.7本章小结 103

思考题 103

参考文献 104

第四部分神经刺激与调控

第12章功能性电刺激 109

12.1功能性电刺激概述 109

12.2FES的分类 110

12.2.1FES的功能重建作用 110

12.2.2FES的功能替代作用 112

12.2.3植入式和非植入式FES 112

12.3FES作用机理 113

12.3.1FES的工作原理 113

12.3.2肌肉的募集特性 114

12.4FES的系统构成 116

12.4.1FES 系统结构 116

12.4.2电极特性与电极-组织接口 117

12.4.3FES 刺激参数 118

12.4.4反馈控制算法 120

12.5功能性电刺激的应用与发展 122

12.5.1肢体功能性电刺激 122

12.5.2心脏起搏器 124

12.5.3干扰电治疗 129

12.6本章小结 132

思考题 133

参考文献 133

第13章电磁神经调控 135

13.1经颅电刺激 135

13.1.1经颅电刺激简介 135

13.1.2经颅直流电刺激的应用 137

13.1.3经颅交流电刺激的应用 140

13.2经颇磁刺激 141

13.2.1经颅磁刺激技术发展历史 141

13.2.2经颅磁刺激技术作用机制 142

13.2.3经颅磁刺激器系统 142

13.2.4经颅磁刺激与其他神经成像手段联用 148

13.3经颇磁刺激技术研究与应用 150

13.3.1经颅磁刺激与脑可塑性研究 150

13.3.2经颅磁刺激与脑功能定位 152

13.3.3经颅磁刺激与肌体运动康复 153

13.3.4经颅磁刺激用于神经性疾病治疗 156

13.4深部脑刺激 158

13.4.1深部脑刺激研究现状 159

13.4.2深部脑刺激研究内容 160

13.4.3深部脑刺激应用 161

13.5本章小结 162

思考题 163

参考文献 163

第14章光遗传学 165

14.1概述 165

14.1.1光遗传学简介 165

14.1.2光遗传学诞生和发展简史 166

14.2光遗传学基本原理 167

14.2.1光敏感蛋白 167

14.2.2视蛋白靶技术 169

14.2.3光传输技术 172

14.2.4输出信号检测 176

14.3光遗传学的应用 180

14.3.1焦虑障碍与恐惧的神经环路研究 181

14.3.2药物成瘾的神经环路 182

14.3.3抑郁的神经环路研究 183

14.3.4自闭症和精神分裂症的神经环路研究 184

14.3.5学习记忆研究 184

14.3.6睡眠-觉醒节律的研究 185

14.3.7在其他细胞生物学领域的应用 186

14.4光遗传学展望 186

14.4.1促进神经工程发展 186

14.4.2光敏感蛋白的优化和扩充 187

14.4.3反向工程 188

14.4.4时空维度上分子回路的研究 188

14.4.5光遗传学的竞争者 188

14.5本章小结 190

思考题 190

参考文献 190

第15章经烦超声刺激 192

15.1经颇超声刺激的发展 192

15.2超声波原理 193

15.2.1超声波的传播及声强 193

15.2.2边界声阻抗 194

15.2.3超声波换能器 195

15.2.4超声聚焦及分辨率 196

15.2.5超声物理效应 197

15.3神经调控 199

15.3.1动物神经调控 199

15.3.2人类神经调控 203

15.4面临的挑战及未来方向 205

15.5本章小结 206

思考题 206

参考文献 207

第五部分神经模拟与仿生

第16章神经假体 211

16.1感觉神经假体 211

16.1.1视觉神经假体 211

16.1.2听觉神经假体 221

16.1.3触觉神经假体 232

16.2运动神经假体 239

16.2.1概述 239

16.2.2仿生神经肌肉接口 242

16.2.3基于功能性电刺激的运动神经假体 245

16.3中枢神经假体 248

16.3.1概述 248

16.3.2记忆假体工作原理与结构组成 250

16.3.3记忆假体的挑战与展望 253

16.4本章小结 253

思考题 254

参考文献 254

第17章人工神经网络 256

17.1人工神经网络基础 256

17.1.1人工神经网络概述 256

17.1.2人工神经网络发展 259

17.1.3人工神经网络基本模型与组成要素 262

17.1.4人工神经网络的应用 266

17.2常见人工神经网络模型 268

17.2.1BP神经网络 268

17.2.2Hopfield反馈神经网络 270

17.2.3径向基函数神经网络 273

17.2.4自组织特征映射神经网络 275

17.2.5对偶传播神经网络 278

17.2.6自适应谐振理论 282

17.2.7量子神经网络简介 284

17.3深度学习简介 290

17.3.1深度神经网络简介 291

17.3.2监督学习方向 291

17.3.3非监督学习方向 293

17.3.4强化学习方向 294

17.3.5深度学习的应用 295

17.4本章小结 298

17.5思考题 299

参考文献 299

第18章神经仿生学与智能机器人 302

18.1神经仿生学 302

18.1.1仿生学概述 302

18.1.2神经仿生学的兴起和发展 303

18.2神经仿生学在智能机器人领域的应用 308

18.2.1智能机器人 308

18.2.2神经机器人 309

18.2.3类脑智能前沿热点与研究现状 316

18.3类脑智能的未来 328

18.4本章小结 329

思考题 330

参考文献 330

第六部分神经再生与修复

第19章神经再生与修复 335

19.1概述 335

19.2周围神经再生与修复 335

19.2.1生物可降解人工神经移植物 336

19.2.2组织工程神经 339

19.2.3周围神经损伤 344

19.3中枢神经再生与修复 346

19.3.1神经组织移植 346

19.3.2细胞移植 347

19.3.3分子治疗 348

19.3.4组织工程修复 348

19.3.5常见中枢神经损伤 349

19.4神经再生与修复展望 361

19.5本章小结 362

思考题 362

参考文献 362

第七部分神紅程齡財及新应用

第20章神经工程前沿技术及新应用 367

20.1神经成像新技术应用 367

20.1.1功能磁共振成像 367

20.1.2脑功能成像新技术 374

20.1.3神经成像技术革新 378

20.2神经接口新技术应用 380

20.2.1神经接口促进疾病康复 380

20.2.2神经接口改善人类生活 384

20.2.3构建“大脑网络”实现群体协同脑-机交互 388

20.3神经工程新应用之神经刺激与调控 390

20.3.1刺激调控与疾病 390

20.3.2刺激调控与记忆 392

20.3.3刺激调控与社会生活 393

20.3.4刺激调控与军事 394

20.4类脑研究与人工智能 395

20.4.1大数据时代下的神经工程学 395

20.4.2神经工程学与类脑研究 396

20.

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