CN114144748A - 使用神经信号进行一般控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了通用开关模块、通用开关及其使用方法，包括使个体准备好与电子设备或软件接口连接的方法。例如，公开了一种方法，该方法可以包括当个体生成任务无关想法时，测量个体的脑相关信号以获得第一感测脑相关信号。该方法可以包括将第一感测脑相关信号传输到处理单元。该方法可以包括将任务无关想法和第一感测脑相关信号与N个输入命令相关联。该方法可以包括将任务无关想法、第一感测脑相关信号和N个输入命令编译到电子数据库。

Description

使用神经信号进行一般控制的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是2019年6月28日提交的美国专利申请第16/457,493号的延续，该申请要求2019年5月14日提交的美国临时申请第62/847,737号的优先权，出于所有目的，其中的每个申请都通过引用以其整体并入本文。
背景
1.技术领域：
本公开大体上涉及使用神经相关信号的方法，且更具体地涉及使用神经信号作为通用开关(universal switch)的方法。
2.技术背景：
目前，对于脑机接口(BCI)，要求用户要么执行任务相关的脑力任务来执行给定目标任务(例如，当目标任务是移动光标时，尝试移动光标)，要么要求用户执行任务无关的脑力任务来执行给定目标任务(例如，尝试移动你的手来向右移动光标)。此外，当前BCI只允许用户使用想法(例如，任务相关的脑力任务或任务无关的脑力任务)来控制由研究者设置的预定义目标任务。本公开描述了新颖的方法和系统，其使得并允许BCI用户利用给定的任务无关想法来独立控制各种终端应用，包括软件和设备。
发明的简要概述
公开了使用神经相关信号的控制系统和方法，包括通用开关及其使用方法。
公开了使个体准备好与电子设备或软件接口连接的方法。例如，公开了一种方法，该方法可以包括当个体生成第一任务无关想法时，测量个体的神经相关信号以获得第一感测神经信号。该方法可以包括将第一感测神经信号传输到处理单元。该方法可以包括将第一任务无关想法和第一感测神经信号与第一输入命令相关联。该方法可以包括将第一任务无关想法、第一感测神经信号和第一输入命令编译到电子数据库。
公开了控制第一设备和第二设备的方法。例如，公开了一种方法，该方法可以包括当个体生成任务无关想法时，测量个体的神经相关信号以获得感测神经信号。该方法可以包括将感测神经信号传输到处理器。该方法可以包括经由处理器将感测神经信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联。该方法可以包括在将感测神经信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联时，将第一设备输入命令电传输到第一设备或者将第二设备输入命令电传输到第二设备。
公开了使个体准备好与第一设备和第二设备接口连接的方法。例如，公开了一种方法，该方法可以包括当个体通过想到第一任务生成任务特定想法时，测量个体的脑相关信号以获得感测脑相关信号。该方法可以包括将感测脑相关信号传输到处理单元。该方法可以包括经由处理单元将感测脑相关信号与关联于第一设备任务的第一设备输入命令相关联。第一设备任务不同于第一任务。该方法可以包括经由处理单元将感测脑相关信号与关联于第二设备任务的第二设备输入命令相关联。第二设备任务不同于第一设备任务和第一任务。该方法可以包括在将感测脑相关信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联时，将第一设备输入命令电传输到第一设备以执行与第一设备输入命令相关联的第一设备任务，或者将第二设备输入命令电传输到第二设备以执行与第二设备输入命令相关联的第二设备任务。
附图简述
所示出和描述的附图是示例性实施例，并且是非限制性的。相同的参考数字始终指示相同或功能等同的特征。
图1A示出了通用开关模块的变型。
图1B示出了当患者在想到一个想法时，图1A的通用开关模块的变型。
图1C示出了图1A和图1B的通用开关模块的主机设备的用户界面的变型。
图2A-图2D示出了与终端应用通信的通用开关模型的变型。
图3示出了与终端应用通信的无线通用开关模块的变型。
图4示出了用于记录患者的神经相关信号的通用开关模块的变型。
图5示出了由图1A-图1C的通用开关模块采用的方法的变型。
图6示出了由图1A-图1C的通用开关模块采用的方法的变型。
图7示出了由图1A-图1C的通用开关模块采用的方法的变型。
详细描述
公开了通用开关模块、通用开关及其使用方法。例如，图1A-图1C示出了通用开关模块10的变型，患者8(例如，BCI用户)可以通过想到一个想法9来使用通用开关模块10控制一个或多个终端应用12。模块10可以包括神经接口14和主机设备16。模块10(例如，主机设备16)可以与一个或多个终端应用12进行有线和/或无线通信。神经接口14可以是生物介质信号检测器(例如，电导体、生化传感器)，主机设备16可以是计算机(例如，膝上型电脑、智能手机)，并且终端应用12可以是任何电子设备或软件。神经接口14可以经由一个或多个传感器监测生物介质的神经相关信号17。模块10的处理器可以分析检测的神经相关信号17，以确定检测的神经相关信号17是否与分配给终端应用12的输入命令18的想法9相关联。当分配给输入命令18的想法9被神经接口14检测到并且由处理器与输入命令18相关联时，输入命令18可以(例如，经由处理器、控制器或收发器)被发送到与该输入命令18相关联的终端应用12。想法9可以被分配给多个终端应用12的命令18的输入端。模块10由此有利地使患者8能够用单个想法(例如想法9)独立地控制多个终端应用12(例如第一终端应用和第二终端应用)，其中想法9可以用于在不同时间和/或同时控制第一应用和第二应用。以这种方式，模块10可以用作通用开关模块，能够使用相同的想法9来控制多个终端应用12(例如，软件和设备)。想法9可以是通用开关，可分配给任何终端应用12的任何输入命令18(例如，第一终端应用的输入命令18和第二终端应用的输入命令18)。第一终端应用可以是第一设备或第一软件。第二终端应用可以是第二设备或第二软件。
当患者8想到想法9时，与想法9相关联的输入命令18可以由模块10(例如，经由处理器、控制器或收发器)发送到它们相应的终端应用12。例如，如果想法9被分配给第一终端应用的输入命令18，则当患者8想到想法9时，第一终端应用的输入命令18可以被发送给第一终端应用，并且如果想法9被分配给第二终端应用的输入命令18，则当患者8想到想法9时，第二终端应用的输入命令18可以被发送给第二终端应用。想法9由此可以与多个终端应用12接口连接或控制多个终端应用12，使得想法9可以像通用控制器(例如，患者的脑部)上的通用按钮(例如，想法9)一样工作。任何数量的想法9都可以用作开关。用作开关的想法9的数量可以对应于例如控制终端应用12所需或期望的控制(例如，输入命令18)的数量。
以视频游戏控制器为例，患者的想法9可以被分配给与控制器的任何单个按钮、任何按钮组合和任何定向移动(例如，操纵杆的、控制板(诸如方向板)的)相关联的任何输入命令18，使得患者8可以使用他们的想法9在常规物理控制器存在或不存在的情况下玩任何视频游戏系统的任何游戏。视频游戏系统只是终端应用12的一个示例。模块10使得想法9能够被分配给任何终端应用12的输入命令18，使得患者的想法9能够被映射到任何软件或设备的控件。模块10由此可以将患者的想法9组织成一组可分配开关，这些开关本质上是通用的，但是一旦被分配给输入命令18，就在执行中是特定的。终端应用12的其他示例性示例包括移动设备(例如，车辆、轮椅、轮椅升降机)、假肢(例如，假臂、假腿)、电话(例如，智能手机)、智能家用电器和智能家用系统。
神经接口14可以检测神经相关信号17，包括与想法9相关联的信号和与想法9不相关联的信号。例如，神经接口14可以具有一个或多个传感器，该传感器可以检测(也称为获得、感测、记录和测量)神经相关信号17，包括当患者8想到想法9时由患者8的生物介质生成的信号，并且包括由患者8的与想法9不相关联的生物介质生成的信号(例如，形成患者对与想法9不相关联的刺激的响应)。神经接口14的传感器可以记录来自患者8的生物介质的信号和/或刺激患者8的生物介质。生物介质可以是例如神经组织、血管组织、血液、骨骼、肌肉、脑脊液或其任意组合。传感器可以是例如电极，其中电极可以是用于感测生物介质的电活动的任何电导体。传感器可以是例如生化传感器。神经接口14可以具有单一类型的传感器(例如，仅电极)或多种类型的传感器(例如，一个或多个电极以及一个或多个生化传感器)。
神经相关信号可以是从生物介质中可检测的任何信号(例如，电信号、生物化学信号)，可以是从检测的神经相关信号(例如，经由计算机处理器)中提取的任何特征或多个特征，或者两者兼有，其中提取的特征可以是或可以包括关于患者8的想法9的特征信息，使得不同的想法9可以彼此区分。作为另一示例，神经相关信号可以是电信号，可以是由电信号引起的任何信号(例如，生物化学信号)，可以是从检测的神经相关信号中提取的任何特征或多个特征(例如，经由计算机处理器)，或者它们的任意组合。神经相关信号可以是诸如脑电波的神经信号。当生物介质在患者颅骨内时，神经相关信号可以是(例如从脑组织检测到的)例如脑信号，其由患者8想到想法9产生或引起。以这种方式，神经相关信号可以是脑相关信号，诸如来自患者的脑部的任何部分或多个部分(例如，运动皮层、感觉皮层)的电信号。当生物介质在患者颅骨之外时，神经相关信号可以是例如与肌肉收缩(例如，身体部分(诸如眼睑、眼睛、鼻子、耳朵、手指、手臂、脚趾、腿)的肌肉收缩)相关联的电信号，该电信号是由患者8想到想法9而产生或引起的。在从患者8的脑组织被检测到神经相关信号时患者8所想到的想法9(例如，身体部位的运动、记忆、任务)可以与在从非脑组织检测到神经相关信号时患者8所想到的想法9相同或不同。神经接口14可以定位在患者脑内部、患者脑外部或两者。
模块10可以包括一个或多个神经接口14，例如1至10个或更多个神经接口14，包括在该范围内的每1个神经接口增量(例如，1个神经接口、2个神经接口、10个神经接口)，其中每个神经接口14可以具有被配置为检测神经相关信号(例如，神经信号)的一个或多个传感器(例如，电极)。可以选择神经接口14的位置来优化神经相关信号的记录，例如，诸如选择信号最强的位置、来自噪声的干扰最小的位置、由神经接口14植入或接合到患者8(例如，经由手术)对患者8造成的创伤最小的位置或其任意组合。例如，神经接口14可以是脑机接口(诸如血管内设备(例如，支架))，其具有用于检测脑电活动的一个或多个电极。在使用多个神经接口14的情况下，神经接口14可以彼此相同或不同。例如，在使用两个神经接口14的情况下，两个神经接口14都可以是具有电极的血管内设备(例如，具有电极的可扩张和可收缩支架)，或者神经接口14之一可以是具有电极的血管内设备，而两个神经接口14中的另一个可以是具有传感器的设备，不同于具有电极的血管内设备。
图1A和图1B进一步示出模块10可以包括适于与神经接口14通信的遥测单元22，和便于神经接口14和遥测单元22之间通信的通信导管24(例如，电线)。主机设备16可以适于与遥测单元22进行有线和/或无线通信。主机设备16可以与遥测单元22进行有线和/或无线通信。
图1A和图1B进一步示出遥测单元22可以包括内部遥测单元22a和外部遥测单元22b。内部遥测单元22a可以与外部遥测单元22b进行有线或无线通信。例如，外部遥测单元22b可以通过患者的皮肤无线连接到内部遥测单元22a。内部遥测单元22a可以与神经接口14进行无线或有线通信，并且神经接口14可以经由通信导管24电连接到内部遥测单元22a。通信导管24可以是例如导线，诸如支架引线。
模块10可以具有处理器(也称为处理单元)，该处理器可以分析和解码由神经接口14检测到的神经相关信号。处理器可以是计算机处理器(例如，微处理器)。处理器可以应用数学算法或模型来检测对应于患者8何时生成想法9的神经相关信号。例如，一旦神经接口14感测到神经相关信号17，处理器可以应用数学算法或数学模型来检测、解码和/或分类感测到的神经相关信号17。作为另一示例，一旦神经接口14感测到神经相关信号17，处理器可以应用数学算法或数学模型来检测、解码和/或分类感测到的神经相关信号17中的信息。一旦由神经接口14检测到的神经相关信号17被处理器处理，处理器可以将处理的信息(例如，检测的、解码的和/或分类的神经相关信号17和/或感测到的神经相关信号17的检测的、解码的和/或分类的信息)与终端应用12的输入命令18相关联。
神经接口14、主机设备16和/或遥测单元22可以具有处理器。作为另一示例，神经接口14、主机设备16和/或遥测单元22可以具有处理器(例如，如上所述的处理器)。例如，主机设备16可以经由处理器分析和解码由神经接口14检测的神经相关信号17。神经接口14可以与主机设备16进行有线或无线通信，并且主机设备16可以与终端应用12进行有线或无线通信。作为另一示例，神经接口14可以与遥测单元22进行有线或无线通信，遥测单元22可以与主机设备16进行有线或无线通信，并且主机设备16可以与终端应用12进行有线或无线通信。例如，数据可以从神经接口14传递到遥测单元22，从遥测单元22传递到主机设备16，从主机设备16传递到一个或多个终端应用12，或其任意组合，以检测想法9并触发输入命令18。作为另一示例，数据可以以相反的顺序传递，例如，从一个或多个终端应用12传递到主机设备16，从主机设备16传递到遥测单元22，从遥测单元22传递到神经接口14，或其任意组合，例如，以经由一个或更多个传感器刺激生物介质。数据可以是由处理器收集或处理的数据，包括例如神经相关信号和/或从中提取的特征。当数据例如从处理器流向传感器时，数据可以包括刺激指令，使得当神经接口14处理刺激指令时，神经接口的传感器可以刺激生物介质。
图1A和图1B进一步示出，当患者8想到想法9时，患者8的生物介质(例如，颅骨内、颅骨外的生物介质，或两者兼有)可以生成由神经接口14可检测的神经相关信号17。当患者8想到想法9时，神经接口14的传感器可以检测与想法9相关联的神经相关信号17。与想法9相关联的神经相关信号17、从这些神经相关信号17中提取的特征或两者都可以被分配任何输入命令18或与任何输入命令18相关联，用于任何由通用开关模块10可控制的终端应用12。因此，可检测的神经相关信号17和/或它们提取的特征中的每一个可以有利地用作通用开关，可分配给任何终端应用12的任何输入命令18。以这种方式，当神经接口14检测到想法9时，与该想法9相关联的输入命令18可以被触发并被发送到与触发的输入命令18相关联的终端应用12。
例如，当神经接口14检测到想法9时(例如，通过感测到的神经相关信号17)，处理器可以分析(例如，检测、解码、分类或其任意组合)感测到的神经相关信号17，并将感测到的神经相关信号17和/或从中提取的特征与相应分配的输入命令18相关联。处理器由此可以确定想法9(例如，感测到的神经相关信号17和/或从中提取的特征)是否与任何输入命令18相关联。当确定想法9与输入命令18相关联时，处理器或控制器可以激活(也称为触发)输入命令18。一旦输入命令18由模块10(例如，由主机设备16的处理器或控制器)触发，触发的输入命令18可以被发送到其相应的终端应用12，使得该终端应用12(例如，轮椅、假臂、诸如咖啡机的智能家用电器)可以用所触发的输入命令18来控制。一旦终端应用12接收到触发的输入命令18，终端应用12就可以执行输入命令18的一个指令或多个指令(例如，以每秒1米的速度向前移动轮椅，将假臂的拇指和食指捏在一起，打开智能咖啡机)。因此，在确定想法9(例如，感测到的神经相关信号17和/或从中提取的特征)与输入命令18相关联时，输入命令18可以被发送到其相应的终端应用12。
提取的特征可以是感测到的神经相关信号17的分量，包括例如感测到的神经相关信号17中的电压波动模式、嵌入在感测到的神经相关信号17内的特定频带中的功率波动或两者兼有。例如，神经相关信号17可以具有不同范围的振荡频率，这些频率对应于患者8想到想法9的时间。特定频带的频率可以包含特定信息。例如，高频带频率(例如，65Hz–150Hz)可以包含与运动相关想法关联的信息，因此，可以使用该高频带频率范围中的特征(例如，从感测到的神经相关信号17中提取或识别)来分类和/或解码神经事件(例如，想法9)。
想法9可以是通用开关。想法9可以充当(例如，被用作)通用开关，其中想法9可以被分配给任何输入命令18，反之亦然。通过与其相关联的可检测的神经相关信号17和/或可从神经相关信号17提取的特征，想法9可以被分配给或关联于任何终端应用12的任何输入命令18，该终端应用12由通用开关模块10可控制。患者8可以通过想到与患者8期望的输入命令18相关联的想法9来激活期望的输入命令18。例如，当神经接口14检测到分配给特定输入命令18(例如，向前移动轮椅)的想法9(例如，患者9岁生日聚会的记忆)时，(例如，主机设备16的)处理器可以将与该想法(例如，9岁生日聚会的记忆)相关联的神经相关信号17和/或从其提取的特征与相应的分配的输入命令18(例如，向前移动轮椅)相关联。当检测到的神经相关信号(例如，和/或与其相关联的提取特征)与分配的输入命令18相关联时，主机设备16可以经由处理器或控制器将该输入命令18发送到与输入命令18相关联的终端应用12，以利用输入命令18来控制终端应用12，该输入命令18是患者8通过想到想法9触发的。
在想法9被分配给多个终端应用12并且终端应用12中只有一个是活动的(例如，通电和/或运行)的情况下，主机设备16可以向活动的终端应用12发送触发的输入命令18。作为另一示例，在想法9被分配给多个终端应用12并且终端应用12中有一些是活动的(例如，通电或运行)并且终端应用12中有一些是非活动的(例如，断电或处于待机模式)的情况下，主机设备16可以向活动的和非活动的终端应用12都发送触发的输入命令18。当输入命令18被活动的终端应用12接收时，活动的终端应用12可以执行输入命令18。非活动的终端应用12可以在非活动应用12变得活动(例如，被通电或开始运行)时执行输入命令18，或者输入命令18可以被放置在队列中(例如，由模块16或由终端应用12)以在非活动应用12变得活动时执行。作为又一示例，在想法9被分配给多个终端应用12并且终端应用12中多于一个是活动的(例如，通电和/或运行)(例如，第一终端应用和第二终端应用活动)的情况下，主机设备16可以将与第一终端应用相关联的触发的输入命令18发送到第一终端应用，并且可以将与第二终端应用相关联的触发的输入命令18发送到第二终端应用，或者模块10可以给予患者8在触发的输入命令18中患者8想要发送哪一个的选择(例如，仅发送与第一终端应用相关联的触发的输入命令18、仅发送与第二终端应用相关联的触发的输入命令18，或者发送两个触发的输入命令18)。
想法9可以是任何想法或想法的组合。例如，患者8想到的想法9可以是单个想法、多个想法、连续的多个想法、同时的多个想法、具有不同持续时间的想法、具有不同频率的想法、一个或多个顺序的想法、一个或多个组合的想法或其任意组合。想法9可以是任务相关想法、任务无关想法或两者，其中任务相关想法与患者8的预期任务相关，而任务无关想法与患者8的预期任务无关。例如，想法9可以是第一任务的，并且患者8可以想到第一任务来例如通过使用模块10来完成第二任务(也称为预期任务和目标任务)。第一任务可以与第二任务相同或不同。当第一任务与第二任务相同时，想法9可以是任务相关想法。在第一任务不同于第二任务的情况下，想法9可以是任务无关想法。例如，在患者8想到的第一任务是移动肢体(例如，臂、腿)并且第二任务与第一任务相同的情况下，即移动例如假体肢体的肢体(例如，臂、腿)，(例如第一任务的)想法9可以是任务相关想法。假体肢体可以是例如患者8利用想法9控制的终端应用12。例如，对于任务相关想法，当目标任务是移动光标时，患者8可以想到移动光标。相比之下，对于任务无关想法9，其中患者8想到作为第一任务的移动肢体(例如臂)，第二任务可以是不同于移动肢体(例如臂)的第一任务的任何任务，使得第二任务可以是不同于第一任务的任何终端应用12的任务。例如，对于任务无关想法，当目标任务是向右移动光标时，患者8可以想到向右移动身体部位(例如，他们的手)。患者8因此可以想到第一任务(例如，想法9)来完成任何第二任务，其中第二任务可以与第一任务相同或不同。第二任务可以是任何终端应用12的任何任务。例如，第二任务可以是任何终端应用12的任何输入命令18。想法9(例如，第一任务)可以是可分配给任何第二任务的。想法9(例如，第一任务)可以被分配给任何第二任务。患者8由此可以想到触发任何终端应用12的任何输入命令18(例如任何第二任务)的第一任务。因此，第一任务可以有利地用作通用开关。每个想法9可以产生由神经接口14可检测的可重复的神经相关信号(例如，可检测的神经相关信号17)。每个可检测的神经相关信号和/或可从中提取的特征可以是开关。例如，当患者8想到想法9并且传感器检测到开关被激活和/或处理器确定从检测到的神经相关信号中提取的一个或多个特征存在时，开关可以被激活(也称为被触发)。开关可以是通用开关，可分配和重新分配给任何输入命令18，例如，任何输入命令组。输入命令18可以被添加到任何一组输入命令中、从任何一组输入命令中移除和/或修改。例如，每个终端应用12可以具有与其相关联的一组输入命令18，想法9的神经相关信号17可以被分配给该组输入命令18。
一些想法9可以是任务无关想法(例如，患者8尝试移动他们的手来向右移动光标)，一些想法9可以是任务相关想法(例如，当目标任务是移动光标时，患者8尝试移动光标)，一些想法9可以是任务无关想法和任务相关想法，或者它们的任意组合。在想法9既是任务无关想法又是任务相关想法的情况下，想法9可以既用作任务无关想法(例如，患者8尝试移动他们的手来向右移动光标)且又用作任务相关想法(例如，当目标任务是移动光标时，患者尝试移动光标)，使得想法9可以与多个输入命令18相关联，其中这些输入命令18中的一个或多个可以与想法9任务相关，并且其中这些输入命令18中的一个或多个可以与想法9任务无关。
以此方式，想法9可以是通用开关，其可分配给任何终端应用12的任何输入命令18，其中每个想法9可以被分配给一个或多个终端应用12。模块10有利地使每个患者8能够像控制器(例如，视频游戏控制器、任何控制接口)上的按钮一样使用他们的想法9来控制患者8想要控制的任何终端应用12。例如，想法9可以被分配给终端应用12的每个输入命令18，并且所分配的输入命令18可以以任何组合使用，如控制器上的按钮，以控制终端应用12。例如，在终端应用12具有四个输入命令18(例如，像控制器上的四个按钮-第一输入命令、第二输入命令、第三输入命令和第四输入命令)的情况下，不同的想法9可以被分配给四个输入命令18中的每一个(例如，第一想法9可以被分配给第一输入命令18，第二想法9可以被分配给第二输入命令18，第三想法9可以被分配给第三输入命令18，第四想法9可以被分配给第四输入命令18)，使得患者8可以使用这四个想法9来激活四个输入命令18及其组合(例如，四个输入命令18的任何顺序、数量、频率和持续时间)以控制终端应用12。例如，对于具有四个输入命令18的终端应用12，四个输入命令18可以用于使用分配给第一、第二、第三和第四输入命令18的四个想法9的任何组合来控制终端应用12，包括例如每个输入命令自身的单次激活、每个输入命令自身的多次激活(例如，少于5秒的两次激活、少于10秒的三次激活)、多个输入命令18的组合(例如，同时或连续的第一和第二输入命令)或其任意组合。像每个单独想法9一样，想法9的每个组合都可以充当通用开关。患者8可以用第一、第二、第三和第四想法9控制多个终端应用12。例如，第一想法9可以被分配给第一终端应用12的第一输入命令18，第一想法9可以被分配给第二终端应用12的第一输入命令18，第二想法9可以被分配给第一终端应用12的第二输入命令18，第二想法9可以被分配给第二终端应用12的第二输入命令18，第三想法9可以被分配给第一终端应用12的第三输入命令18，第三想法9可以被分配给第二终端应用12的第三输入命令18，第四想法9可以被分配给第一终端应用12的第四输入命令18，第四想法9可以被分配给第二终端应用12的第四输入命令18，或者它们的任意组合。例如，第一想法9可以被分配给第一终端应用12的第一输入命令18和第二终端应用12的第一输入命令18，第二想法9可以被分配给第一终端应用12的第二输入命令18和第二终端应用12的第二输入命令18，第三想法9可以被分配给第一终端应用12的第三输入命令18和第二终端应用12的第三输入命令18，第四想法9可以被分配给第一终端应用12的第四输入命令18和第二终端应用12的第四输入命令18，或者它们的任意组合。第一、第二、第三和第四想法9可以被分配给任何应用12(例如，第一和第二终端应用)。一些想法可以只分配给单个应用12，而一些想法可以分配给多个应用12。即使在想法9仅被分配给单个应用12的情况下，仅被分配给一个应用12的想法也可以被分配给多个应用12，使得患者8可以根据需要或期望利用(例如，仅被分配给一个终端应用12的)想法9的普遍适用性。作为另一示例，所有想法9可以被分配给多个终端应用12。
对于终端应用12的每个输入命令18或输入命令的组合的功能可以由患者8定义。作为另一示例，对于终端应用12的每个输入命令18或输入命令组合的功能可以由终端应用12定义，使得第三方可以插入并使它们的终端应用的输入命令18可分配(也称为可映射)到患者的可重复想法9的集合或子集。这可以有利地允许第三方程序更容易被不同患者8的不同期望、需求和能力访问和定制。模块10可以有利地是第三方可以与之接口连接的应用编程接口(API)，并且允许患者8的想法9被分配和重新分配给各种输入命令18，其中，如本文所述，每个输入命令18可以由患者8想到分配给患者8想要激活的输入命令18的想法9来激活。
患者的想法9可以经由人(例如，患者或其他人)、计算机或两者分配给终端应用12的输入命令18。例如，患者8的想法9(例如，与想法9相关联的可检测的神经相关信号和/或可提取特征)可以由患者8分配给输入命令18，可以由计算机算法分配(例如，基于与想法9相关联的可检测的神经相关信号的信号强度)，可以由患者8改变(例如，重新分配)，可以由算法改变(例如，基于开关的相对信号强度或新的可重复想法9的可用性)，或其任意组合。输入命令18和/或与输入命令18相关联的功能可以是但不必是与激活输入命令18相关联的想法9无关的。例如，图1A-图1C示出了第三方可以插入的非特定的或通用的模式切换程序(例如，应用编程接口(API))的示例性变型，其允许想法9(例如，可检测的神经相关信号和/或与想法9相关联的可提取特征)被分配和重新分配给各种输入命令18。通过分配输入命令18，想法9被分配，反之亦然，患者8可以在相同或不同的终端应用12中对各种输入命令18使用相同想法9。类似地，通过重新分配输入命令18，想法9被分配，反之亦然，患者8可以在相同或不同的终端应用12中对各种输入命令18使用相同想法9。例如，分配给导致假手(例如，第一终端应用)打开的输入命令18的想法9可以被分配给导致光标(例如，第二终端应用)在计算机上做某事的不同输入命令18(例如，关联于与计算机的鼠标或触摸板相关联的光标的任何功能，包括例如光标的移动和使用光标的选择，诸如左键点击和右键点击)。
图1A-图1C进一步示出了患者8的想法9可以被分配给多个终端应用12，使得患者8可以在多个终端应用12之间切换，而不必在每次患者8使用不同的终端应用12时重新分配输入命令18。例如，想法9可以同时分配给多个终端应用12(例如，分配给第一终端应用和第二终端应用，其中将想法9分配给第一和第二终端应用二者的过程可以但不需要同时发生)。因此，患者的想法9可以有利地控制任何终端应用12，包括例如外部游戏设备或各种家用电器和设备(例如，灯开关、电器、锁、恒温器、安全系统、车库门、窗户、窗帘，包括任何智能设备或系统等)。神经接口14由此可以检测与终端应用12的输入命令18相关联的功能任务无关的神经相关信号17(例如，脑信号)，其中终端应用12可以是任何电子设备或软件，包括患者身体内部和/或外部的设备。作为另一示例，神经接口14由此可以检测与终端应用12的输入命令18相关联的功能任务相关的神经相关信号17(例如，脑信号)，其中终端应用12可以是任何电子设备或软件，包括患者身体内部和/或外部的设备。作为又一示例，神经接口14由此可以检测与任务相关想法、任务无关想法或任务相关想法和任务无关想法两者相关联的神经相关信号17(例如，脑信号)。
一些想法9可以是任务无关想法(例如，患者8尝试移动他们的手来向右移动光标)，一些想法9可以是任务相关想法(例如，当目标任务是移动光标时，患者8尝试移动光标)，一些想法9可以是任务无关想法和任务相关想法，或者它们的任意组合。在想法9既是任务无关想法又是任务相关想法的情况下，想法9可以既用作任务无关想法(例如，患者8尝试移动他们的手来向右移动光标)且又用作任务相关想法(例如，当目标任务是移动光标时，患者尝试移动光标)，使得想法9可以与多个输入命令18相关联，其中这些输入命令18中的一个或多个可以与想法9任务相关，并且其中这些输入命令18中的一个或多个可以与想法9任务无关。作为另一示例，所有的想法9可以是任务无关想法。与任务无关的想法9和/或患者8用作任务无关想法的想法9(例如，分配给与想法9无关的输入命令18的想法9)使患者8(例如，BCI用户)利用给定的任务无关想法(例如，想法9)来独立控制各种终端应用12，包括软件和设备。
图1A-图1C示出了例如患者8可以思考想法9(例如，有或没有被要求思考想法9)，然后休息。思考想法9的这个任务可以生成可检测的神经相关信号，该信号对应于患者正在思考的想法9。思考想法9然后休息的任务可以执行一次，例如，当患者8想到想法9以控制终端应用12时。作为另一示例，思考想法9的任务可以重复多次，例如，当患者8通过想到想法9来控制终端应用12时，或者当患者正在训练如何使用想法9来控制终端应用12时。当记录神经相关信号(例如，脑相关信号)(诸如神经信号)时，可以从信号本身(例如，时域信号)中提取(例如，频谱功率/时频域)或识别特征。这些特征可以包含关于想法9的特征信息，并且可以用于识别想法9，将多个想法9彼此区分，或者两者兼有。作为另一示例，这些特征可以用于制定或训练数学模型或算法，该数学模型或算法可以使用机器学习方法和其他方法来预测生成神经信号的想法类型。使用该算法和/或模型，可以实时预测患者8在想什么，并且该预测可以与任何期望的输入命令18相关联。患者8思考相同想法9的过程可以被重复，例如，直到由算法和/或模型提供的预测匹配患者8的想法9为止。以这种方式，患者8可以使他们将用于控制终端应用12的其每个想法9被校准，使得分配给输入命令18的每个想法9生成由神经接口14可检测的可重复的神经相关信号。该算法可以向患者8提供关于预测是否与他们应该在思考的实际想法9相匹配的反馈19，其中该反馈可以是视觉、听觉和/或触觉的，其可以通过试错诱导患者8学习。机器学习方法和数学算法可以用于基于从感测到的神经相关信号17中提取和/或识别的特征来对想法9进行分类。例如，可以记录训练数据集，其中患者8休息和思考多次，处理器可以从感测到的神经相关信号17中提取相关特征，并且基于该数据用于区分休息和思考的数学模型或算法的参数和超参数可以被优化以预测实时信号。然后，已经被调谐为预测实时信号的相同数学模型或算法有利地允许模块10将想法9转换成实时通用开关。
图1A进一步示出了神经接口14可以监测生物介质(例如，脑)，诸如来自被监测的组织(例如，神经组织)的电信号。图1A进一步示出了神经相关信号17可以是脑相关信号。脑相关信号可以是例如来自患者脑部任何部分或多个部分(例如，运动皮层、感觉皮层)的电信号。作为另一示例，脑相关信号可以是在颅骨中可检测的任何信号(例如，电的、生物化学的)，可以是从检测到的脑相关信号中提取的任何特征或多个特征(例如，经由计算机处理器)，或者两者兼有。作为又一示例，脑相关信号可以是电信号，可以是由电信号引起的任何信号(例如，生物化学信号)，可以是从检测的脑相关信号中提取的任何特征或多个特征(例如，经由计算机处理器)，或者它们的任意组合。
图1A进一步示出了终端应用12可以与模块10分离，但是与模块10有线或无线通信。作为另一示例，模块10(例如，主机设备16)可以永久地或可移除地附接到或可附接到终端应用12。例如，主机设备16可以可移除地与应用12对接(例如，具有模块10可以与之通信的软件的设备)。主机设备16可以具有与应用12可接合的端口，反之亦然。端口可以是充电端口、数据端口或两者都有。例如，在主机设备是智能手机的情况下，端口可以是照明端口。作为再一示例，主机设备16可以具有与应用12的绳系连接(tethered connection)，例如利用电缆。电缆可以是电源电缆、数据传输电缆或两者都有。
图1B进一步示出，当患者8想到想法9时，神经相关信号17可以是对应于想法9的脑相关信号。图1B进一步示出主机设备16可以具有处理器(例如，微处理器)，该处理器分析(例如，检测、解码、分类或其任意组合)从神经接口14接收的神经相关信号17，将从神经接口14接收的神经相关信号17与其对应的输入命令18相关联，将从(例如，频谱功率/时间-频率域)提取的或在从神经接口14接收的神经相关信号17本身中识别的特征(例如，时域信号)与其对应的输入命令18相关联，保存从神经接口14接收的神经相关信号17，保存信号分析(例如，从神经相关信号17中提取或识别的特征)，保存神经相关信号17与输入命令18的关联，保存从神经相关信号17中提取或识别的特征与输入命令18的关联，或其任意组合。
图1B进一步示出了主机设备16可以具有存储器。由处理器保存的数据可以本地存储在存储器中，可以存储在服务器上(例如，在云上)，或者两者兼有。想法9和由此产生的数据(例如，检测到的神经相关信号17、提取的特征或两者)可以用作参考库。例如，一旦想法9被校准，与校准的想法和/或其签名(也称为提取的)特征相关联的神经相关信号17可以被保存。例如，当神经接口14检测到神经相关信号17时，当神经相关信号17和/或从其提取的特征具有由处理器可识别的可重复签名或特征时，可以认为想法9被校准。被实时监测和检测的神经相关信号然后可以与该实时存储的校准数据进行比较。每当检测到的信号17和/或其提取的特征之一匹配校准信号时，与校准信号相关联的相应输入命令18可以被发送到相应的终端应用12。例如，图1A和图1B示出了可以通过校准与其想法9相关联的神经相关信号17并将这些校准存储在参考库中来训练患者8使用模块10。训练可以向患者8提供反馈19。
图1C进一步示出主机设备16的示例性用户界面20。用户界面20可以是计算机屏幕(例如，触摸屏、非触摸屏)。图1C示出了用户界面20的示例性显示，包括可选择的系统13、可选择的输入命令18和可选择的终端应用12。系统13可以是一个或多个终端应用12的分组。系统13可以被添加到主机设备16和从主机设备16移除。终端应用12可以被添加到主机设备16和从主机设备16移除。终端应用12可以被添加到系统13和从系统13移除。每个系统13可以具有相应的一组输入命令18，其可以被分配给相应的一组终端应用12。作为另一示例，用户界面20可以显示对于激活的终端应用12中每一个(例如，遥控器)的输入命令18。作为又一示例，用户界面20可以显示用于激活的终端应用(例如，遥控器)和/或用于去激活的终端应用12(例如，刺激套管、电话、智能家居设备、轮椅)的输入命令18。这有利地允许模块10控制任何终端应用12。用户界面20允许将想法9容易地分配给多个终端应用12的各种输入命令18。终端应用的系统分组(例如，系统1和系统2)有利地允许患者8使用用户界面20将终端应用12组织在一起。现成的系统13可以上传到模块和/或患者8可以创建他们自己的系统13。例如，第一系统可以具有患者8使用的与移动性相关联的所有终端应用12(例如，轮椅、轮椅升降机)。作为另一示例，第二系统可以具有患者8使用的与假肢相关联的所有终端应用12。作为又一示例，第三系统可以具有患者8使用的与智能家用电器相关联的所有终端应用12。作为再一示例，第四系统可以具有患者8使用的所有终端应用12，其与患者用于其职业的软件或设备相关联。终端应用12可以在一个或多个系统13中。例如，终端应用12(例如，轮椅)可以在系统1和/或系统2中。这种组织效率可以使患者8更容易管理他们的终端应用12。模块10可以具有一个或多个系统13，例如1至1000个或更多个系统13，包括该范围内的系统13的每1个增量(例如，1个系统、2个系统、10个系统、100个系统、500个系统、1000个系统、1005个系统、2000个系统)。例如，图1C示出了模块10可以具有第一系统13a(例如，系统1)和第二系统13b(例如，系统2)。此外，虽然图1C示出了终端应用12可以被分组到各种系统13中，其中每个系统具有一个或多个终端应用12，但是作为另一示例，用户界面20可以不将终端应用分组到系统13中。
图1C进一步示出了主机设备16可以用于将想法9分配给输入命令18。例如，想法9、与想法9相关联的神经相关信号17、与想法9相关联的神经相关信号17的提取特征或其任意组合可以被分配给系统13的输入命令18，例如通过选择输入命令18(例如，左箭头)并从显示能够分配给选择的输入命令18的想法9和/或与其相关联的数据(例如，与想法9相关联的神经相关信号17、与想法9相关联的神经相关信号17的提取特征或者两者都有)的下拉菜单选择。图1C进一步示出了当输入命令18被想法9或与其相关联的数据触发时，可以向患者8提供反馈(例如，视觉、听觉和/或触觉反馈)。图1C进一步示出了一个或多个终端应用12可以在系统13中被激活和去激活。激活的终端应用12可以处于通电、断电或待机状态。激活的终端应用12可以接收触发的输入命令18。去激活的终端应用12可以处于通电、断电或待机状态。在一个示例中，除非终端应用12被激活，否则去激活的终端应用12可能不能被患者8的想法9控制。使用用户界面20激活终端应用12可以使终端应用12通电。使用用户界面20去激活终端应用12可以使去激活的终端应用12断电，或者以其他方式使模块10与去激活的终端应用12脱离，使得处理器不会将神经相关信号17与分配给去激活的终端应用12的想法9相关联。例如，图1C示出了具有五个终端应用12的示例性系统1，其中五个终端应用包括5个设备(例如，遥控器、刺激套管、电话、智能家居设备、轮椅)，其中一个设备(例如，遥控器)被激活，而其他设备被去激活。一旦选择了“开始”(例如，经由图标20a)，患者8可以控制系统(例如，系统1)的终端应用12，该终端应用12利用与系统1的终端应用12相关联的输入命令18被激活(例如，遥控器)。图1C进一步示出了使用用户界面20进行的任何改变可以使用保存图标20b保存，并且使用用户界面20进行的任何改变可以使用取消图标20c取消。图1C进一步示出了终端应用12可以是电子设备。
图1A-1C示出了想法9的相同特定集合可以用于控制多个终端应用12(例如，多个终端设备)，从而使模块10成为通用开关模块。模块10有利地允许患者8(例如，BCI用户)利用给定的任务无关想法(例如，想法9)来独立控制各种终端应用12，包括例如多个软件和设备。模块10可以获取神经相关信号(例如，经由神经接口14)，可以解码所获取的神经相关信号(例如，经由处理器)，可以将所获取的神经相关信号17和/或从这些信号中提取的特征与一个或多个终端应用12的相应输入命令18相关联(例如，经由处理器)，并且可以控制多个终端应用12(例如，经由模块10)。使用模块10，想法9可以有利地用于控制多个终端应用12。例如，模块10可以用于控制多个终端应用12，其中一次可以控制单个终端应用12。作为另一示例，模块10可以用于同时控制多个终端应用。每个想法9可以被分配给多个应用12的输入命令18。以这种方式，想法9可以充当通用数字开关，其中模块10可以有效地重组患者的运动皮层以表示数字开关，其中每个想法9可以是数字开关。这些数字开关可以是通用开关，由患者8使用来控制多个终端应用12，因为每个开关可分配(例如，经由模块10)给多个终端应用12的任何输入命令18(例如，第一终端应用的输入命令和第二终端应用的输入命令)。模块10可以经由处理器辨别不同的想法9(例如，不同的开关)。
模块10可以与例如1至1000个或更多个终端应用12接口连接，包括该范围内的终端应用12的每1个增量(例如，1个终端应用、2个终端应用、10个终端应用、100个终端应用、500个终端应用、1000个终端应用、1005个终端应用、2000个终端应用)。例如，图1C示出了第一系统13a可以具有第一终端应用12a(例如，遥控器)、第二终端应用12b(例如，刺激套管)、第三终端应用12c(例如，电话)、第四终端应用12d(例如，智能家居设备)和第五终端应用12e(例如，轮椅)。
每个终端应用可以具有例如1至1000个或更多个可以与患者8的想法9相关联的输入命令18，或者作为另一示例，1至500个或更多个可以与患者8的想法9相关联的输入命令18，或者作为又一示例，1至100个或更多个可以与患者8的想法9相关联的输入命令18，包括这些范围内的每1个输入命令18(例如，1个输入命令、2个输入命令、10个输入命令、100个输入命令、500个输入命令、1000个输入命令、1005个输入命令、2000个输入命令)，并且包括这些范围内的任何子范围(例如，1至25个或更少的输入命令18、1至100个或更少的输入命令18，25至1000个或更少的输入命令18)，使得任意数量的输入命令18可以由患者的想法9触发，其中任意数量可以是例如患者8的想法9被分配到的输入命令18的数量。例如，图1C示出了与激活的终端应用12(例如，第一终端应用12a)相关联的示例性的一组输入命令18，包括第一终端应用第一输入命令18a(例如，左箭头)、第一终端应用第二输入命令18b(例如，右箭头)和第一终端应用第三输入命令18c(例如，回车)。作为另一示例，图1C示出了与去激活的终端应用12(例如，第二终端应用12b)相关联的示例性的一组输入命令18，包括第二终端应用第一输入命令18d(例如，选择输出)，其中第二终端应用第一输入命令18d尚未被选择，但是可以是第二终端应用12b的任何输入命令18。第一终端应用第一输入命令18a也被称为第一终端应用12a的第一输入命令18a。第一终端应用第二输入命令18b也被称为第一终端应用12a的第二输入命令18b。第一终端应用第三输入命令18c也被称为第一终端应用12a的第三输入命令18c。第二终端应用第一输入命令18d也被称为第二终端应用12b的第一输入命令18d。
当患者8想到想法9时，模块10(例如，经由处理器)可以将与想法9相关联的神经相关信号17和/或从其提取的特征与想法9被分配到的输入命令18相关联，并且与想法9相关联的输入命令18可以由模块10(例如，经由处理器、控制器或收发器)发送到它们相应的终端应用12。例如，如果想法9被分配给第一终端应用18a的第一输入命令18a，则当患者8想到想法9时，第一终端应用12a的第一输入命令18a可以被发送给第一终端应用12a，并且如果想法9被分配给第二终端应用12b的第一输入命令18d，则当患者8想到想法9时，第二终端应用12b的第一输入命令18d可以被发送给第二终端应用12b。因此，单个想法(例如，想法9)可以与多个终端应用12(第一终端应用12a和第二终端应用12b)接口连接或用于控制多个终端应用12。任何数量的想法9都可以用作开关。用作开关的想法9的数量可以对应于例如控制终端应用12所需或期望的控制(例如，输入命令18)的数量。想法9可以分配给多个终端应用12。例如，与第一想法相关联的神经相关信号17和/或从中提取的特征可以被分配给第一终端应用第一输入命令18a，并且可以被分配给第二终端应用第一输入命令18d。作为另一示例，与第二想法相关联的神经相关信号17和/或从中提取的特征可以被分配给第一终端应用第二输入命令18a，并且可以被分配给第三终端应用第一输入命令。第一想法可以不同于第二想法。多个终端应用12(例如，第一终端应用12a和第二终端应用12b)可以彼此独立地操作。在模块10用于控制单个终端应用(例如，第一终端应用12a)的情况下，第一想法可以分配给多个输入命令18。例如，单独的第一想法可以激活第一输入命令，并且第一想法与第二想法一起可以激活不同于第一输入命令的第二输入命令。想法9因此可以充当通用开关，即使在只有单个终端应用12被模块10控制的情况下，因为单个想法可以与其他想法组合以形成附加开关。作为另一示例，单个想法可以与其他想法组合，以形成附加的通用开关，该开关可分配给任何输入命令18，其中多个终端应用12经由想法9可由模块10控制。
图2A-图2D示出了神经接口14可以是支架101。支架101可以具有支柱108和传感器131(例如电极)。支架101可以是可收缩和可膨胀的。
图2A-图2D进一步示出了支架101可以植入人脑的血管中，例如，穿过人的上矢状窦的血管。图2A示出了示例性模块10，且图2B-图2D示出了图2A的模块10的三个放大视图。支架101可以例如经由颈静脉植入覆盖在初级运动皮层上的上矢状窦(SSS)中，以被动记录脑信号和/或刺激组织。支架101经由传感器131可以检测例如与想法9相关联的神经相关信号17，使得由于神经损伤或疾病而瘫痪的人可以通过辅助技术(诸如终端应用12)的直接脑控制来通信、提高移动性并潜在地实现独立。图2C示出了通信导管24(例如，支架引线)可以从支架101延伸，穿过颈静脉壁，并在皮肤下穿隧道至锁骨下囊。以此方式，通信导管24可以便于支架101和遥测单元22之间的通信。
图2A-图2D进一步示出了终端应用12可以是轮椅。
图3示出了神经接口14(例如，支架101)可以是无线传感器系统30，其可以与主机设备16无线通信(例如，没有遥测单元22)。图3示出了血液血管104内的支架101，血液血管104覆盖患者8的运动皮层，运动皮层拾取神经相关信号并将该信息中继到位于支架101上的无线发射器32。支架101记录的神经相关信号可以通过患者的颅骨无线传输到无线收发器34(例如，放置在头部)，无线收发器34依次解码所获取的神经相关信号并将其传输到主机设备16。作为另一示例，无线收发器34可以是主机设备16的一部分。
图3进一步示出了终端应用12可以是假臂。
图4示出了神经接口14(例如支架101)可以用于记录来自脑部的神经相关信号17，例如来自上矢状窦(SSS)或分支皮质静脉中的神经元，包括以下步骤：(A)将神经接口14植入脑中的血管104(例如上矢状窦、分支皮质静脉)；(b)记录神经相关信号；(c)生成代表记录的神经相关信号的数据；以及(d)将数据传输到主机设备16(例如，有或没有遥测单元22)。
2018年8月3日提交的美国专利申请第16/054,657号中的所有内容通过引用以其整体并入本文以用于所有目的，包括其中公开的所有系统、设备和方法，并包括其中公开的特征和操作的任何组合。例如，神经接口14(例如，支架101)可以是例如在2018年8月3日提交的美国专利申请第16/054,657号中公开的任何支架(例如，支架101)。
使用模块10，患者8可以准备好与多个终端应用12接口连接。使用模块10，患者8可以使用一种类型的电子命令来执行多个任务，该电子命令根据特定任务无关想法(例如，想法9)。例如，使用模块10，患者8可以用单个任务无关想法(例如，想法9)执行多个任务。
例如，图5示出了使个体准备好与电子设备或软件(例如，与终端应用12)接口连接的方法50的变型，其具有操作52、54、56和58。图5示出了方法50可以包括：在操作52中，当个体生成第一任务无关想法时，测量个体的神经相关信号以获得第一感测神经信号。方法50可以包括在操作54中将第一感测神经信号传输到处理单元。方法50可以包括在操作56中将第一任务无关想法和第一感测神经信号与第一输入命令相关联。方法50可以包括在操作58中将第一任务无关想法、第一感测神经信号和第一输入命令编译到电子数据库。
作为另一示例，图6示出了控制第一设备和第二设备(例如，第一终端应用12a和第二终端应用12b)的方法60的变型，其具有操作62、64、66和68。图6示出了方法60可以包括：在操作62中，当个体生成任务无关想法时，测量个体的神经相关信号以获得感测神经信号。方法60可以包括在操作64中将感测神经信号传输到处理器。该方法可以包括在操作66中经由处理器将感测神经信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联。该方法可以包括：在操作68中，在将感测神经信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联时，将第一设备输入命令电传输到第一设备或者将第二设备输入命令电传输到第二设备。
作为另一示例，图7示出了使个体准备好与第一设备和第二设备(例如，第一终端应用12a和第二终端应用12b)接口连接的方法70的变型，其具有操作72、74、76、78和80。图7示出了方法70可以包括：在操作72中，当个体通过想到第一任务生成任务特定想法时，测量个体的脑相关信号以获得感测脑相关信号。该方法可以包括在操作74中将感测脑相关信号传输到处理单元。该方法可以包括在操作76中经由处理单元将感测脑相关信号与关联于第一设备任务的第一设备输入命令相关联。第一设备任务可以不同于第一任务。该方法可以包括：在操作78中，经由处理单元将感测脑相关信号与关联于第二设备任务的第二设备输入命令相关联。第二设备任务可以不同于第一设备任务和第一任务。该方法可以包括：在操作80中，在将感测脑相关信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联时，将第一设备输入命令电传输到第一设备以执行与第一设备输入命令相关联的第一设备任务，或者将第二设备输入命令电传输到第二设备以执行与第二设备输入命令相关联的第二设备任务。
作为另一示例，图5-图7示出了用通用开关(例如，想法9)控制多个终端应用12的方法的变型。
作为另一示例，图5-图7所示的操作可以以任何顺序和任何组合来执行和重复。图5-图7不以任何方式将本公开限制于所示的方法或所列出的特定操作顺序。例如，方法50、60和70中列出的操作可以以任何顺序执行，或者可以省略或添加一个或更多个操作。
作为另一示例，使用模块10的方法的变型可以包括当个体生成任务无关想法(例如，想法9)时，测量个体的脑相关信号以获得第一感测脑相关信号。该方法可以包括将第一感测脑相关信号传输到处理单元。该方法可以包括处理单元应用数学算法或模型来检测对应于个体何时生成想法9的脑相关信号。该方法可以包括将任务无关想法和第一感测脑相关信号与数量为N的一个或多个输入命令18相关联。该方法可以包括将任务无关想法(例如，想法9)、第一感测脑相关信号和N个输入命令18编译到电子数据库。该方法可以包括监测个体的第一感测脑相关信号(例如，使用神经接口)，并且在检测到第一感测脑相关信号时，将N个输入命令18中的至少一个电传输到控制系统。控制系统可以是终端应用12的控制系统。N个输入命令18可以是例如1至100个输入命令18，包括该范围内的每1个输入命令18。N个输入命令可以分配给Y个终端应用12，其中Y个终端应用可以是例如1到100个终端应用12，包括在该范围内的终端应用12的每1个增量。作为另一示例，Y个终端应用12可以是例如2到100个终端应用12，包括在该范围内的终端应用12的每1个增量。Y个终端应用12可以包括例如控制鼠标光标、控制轮椅和控制拼写器中的至少一个。N个输入命令18可以是与任务无关想法相关联的二进制输入、与任务无关想法相关联的分级输入和与任务无关想法相关联的连续轨迹输入中的至少一个。该方法可以包括将第一感测脑相关信号的M个检测与N个输入命令18相关联，其中M是1到10个或更少的检测。例如，当M是一个检测时，任务无关想法(例如，想法9)和第一感测脑相关信号可以与第一输入命令(例如，第一输入命令18a)相关联。作为另一示例，当M是两个检测时，任务无关想法(例如，想法9)和第一感测脑相关信号可以与第二输入命令(例如，第二输入命令18b)相关联。作为又一示例，当M是三个检测时，任务无关想法(例如，想法9)和第一感测脑相关信号可以与第三输入命令(例如，第三输入命令18c)相关联。第一、第二和第三输入命令可以与一个或多个终端应用12相关联。例如，第一输入命令可以是用于第一终端应用的输入命令，第二输入命令可以是用于第二终端应用的输入命令，第三输入命令可以是用于第三应用的输入命令，使得单个想法9可以控制多个终端应用12。想法9的M个检测的每个数量可以被分配给多个终端应用，使得M个检测(例如，1个、2个或3个检测)的终端数量可以充当可分配给任何输入命令18的通用开关。第一、第二和第三输入命令可以与不同功能相关联。第一、第二和第三输入命令可以与相同功能相关联，使得第一输入命令与功能第一参数相关联，使得第二输入命令与功能第二参数相关联，并且使得第三输入命令与功能第三参数相关联。功能第一、第二和第三参数可以是例如速度、音量或两者的渐进水平。例如，速度的渐进水平可以与轮椅的移动、与鼠标光标在屏幕上的移动或两者相关联。音量的渐进水平可以例如与汽车、计算机、电话或其任意组合的声音系统的声音音量相关联。N个输入命令18中的至少一个可以是与计算机鼠标相关联的点击并保持命令。方法可以包括将任务无关想法(例如，想法9)的组合与N个输入命令18相关联。方法可以包括将Z个任务无关想法的组合与N个输入命令18相关联，其中Z个任务无关想法可以是2个至10个或更多个任务无关想法，或者更广泛地，1个至1000个或更多个任务无关想法，包括这些范围内的每1个单位增量。Z个任务无关想法中的至少一个可以是任务无关想法，其中任务无关想法可以是第一任务无关想法，使得该方法可以包括当个体生成第二任务无关想法时测量个体的脑相关信号以获得第二感测脑相关信号，将第二感测脑相关信号传输到处理单元，将第二任务无关想法和第二感测脑相关信号与N2个输入命令相关联，其中当顺序或同时获得第一和第二感测脑相关信号的组合时，该组合可以与N3个输入命令相关联。任务无关想法可以是移动肢体的想法。第一感测脑相关信号可以是脑组织的电活动和脑组织的功能活动中的至少一个。该示例性方法中的任何操作可以以任何组合和任何顺序执行。
作为另一示例，使用模块10的方法的变型可以包括当个体通过想到第一任务(例如，通过想到想法9)生成第一任务特定想法时，测量个体的脑相关信号以获得第一感测脑相关信号。该方法可以包括将第一感测脑相关信号传输到处理单元。该方法可以包括处理单元应用数学算法或模型来检测对应于个体何时生成想法的脑相关信号。该方法可以包括将第一感测脑相关信号与关联于第二任务的第一任务特定输入命令(例如，输入命令18)相关联，其中第二任务不同于第一任务(例如，使得想法9涉及与输入命令18被配置执行的任务不同的任务)。第一任务特定想法可以与关联步骤无关。该方法可以包括将第二任务分配给第一任务特定命令指令，而不考虑第一任务。该方法可以包括将第三任务重新分配给第一任务特定命令指令，而不考虑第一任务和第二任务。该方法可以包括将第一任务特定想法、第一感测脑相关信号和第一任务特定输入命令编译到电子数据库。该方法可以包括监测个体的第一感测脑相关信号，并且在检测到第一感测脑相关信号时，将第一任务特定输入命令电传输到控制系统。第一任务特定想法可以是例如关于物理任务、非物理任务或者两者都有。所生成想法可以是例如单个想法或复合想法。复合想法可以是两个或更多个非同时想法、两个或更多个同时想法和/或两个或更多个同时想法的系列。该示例性方法中的任何操作可以以任何组合和任何顺序执行。
作为另一示例，使用模块10的方法的变型可以包括当个体思考第一想法时，测量个体的脑相关信号以获得第一感测脑相关信号。该方法可以包括将第一感测脑相关信号传输到处理单元。该方法可以包括处理单元应用数学算法或模型来检测对应于个体何时生成想法的脑相关信号。该方法可以包括基于第一感测脑相关信号生成第一命令信号。该方法可以包括将第一任务分配给第一命令信号，而不考虑第一想法。该方法可以包括将第一想法与第一感测脑电活动分离。该方法可以包括将第二任务重新分配给第一命令信号，而不考虑第一想法和第一任务。该方法可以包括将第一想法、第一感测脑相关信号和第一命令信号编译到电子数据库。该方法可以包括监测个体的第一感测脑相关信号，并且在检测到第一感测脑相关信号时，将第一输入命令电传输到控制系统。第一想法可以包括例如关于真实或想象的肌肉收缩的想法、真实或想象的记忆或者两者都有，或者任何抽象的想法。第一想法可以是例如单个想法或复合想法。该示例性方法中的任何操作可以以任何组合和任何顺序执行。
作为另一示例，使用模块10的方法的变型可以包括当个体思考第一想法时，测量个体的脑组织的电活动以获得第一感测脑电活动。该方法可以包括将第一感测脑电活动传输到处理单元。该方法可以包括处理单元应用数学算法或模型来检测对应于个体何时生成想法的脑相关信号。该方法可以包括基于第一感测脑电活动生成第一命令信号。该方法可以包括将第一任务和第二任务分配给第一命令信号。第一任务可以与第一设备相关联，并且其中第二任务与第二设备相关联。第一任务可以与第一设备的第一应用相关联，并且其中第二任务与第一设备的第二应用相关联。该方法可以包括将第一任务分配给第一命令信号，而不考虑第一想法。该方法可以包括将第二任务分配给第一命令信号，而不考虑第一想法。该方法可以包括将第一想法、第一感测脑电活动和第一命令信号编译到电子数据库。该方法可以包括监测个体的第一感测脑电活动，并且在检测到第一感测脑电活动时，将第一命令信号电传输到控制系统。该示例性方法中的任何操作可以以任何组合和任何顺序执行。
作为另一示例，使用模块10的方法的变型可以包括当个体生成任务无关想法时，测量个体的神经相关信号以获得第一感测神经信号。该方法可以包括将第一感测神经信号传输到处理单元。该方法可以包括处理单元应用数学算法或模型来检测对应于个体何时生成任务无关想法的脑相关信号。该方法可以包括将任务无关想法和第一感测神经信号与第一输入命令相关联。该方法可以包括将任务无关想法、第一感测神经信号和第一输入命令编译到电子数据库。该方法可以包括监测个体的第一感测神经信号，并且在检测到第一感测神经信号时，将第一输入命令电传输到控制系统。神经相关信号可以是脑相关信号。可以从个体脑中的神经组织测量神经相关信号。该示例性方法中的任何操作可以以任何组合和任何顺序执行。
作为另一示例，使用模块10的方法的变型可以包括当个体通过想到第一任务生成第一任务特定想法时，测量个体的神经相关信号以获得第一感测神经相关信号。该方法可以包括将第一感测神经相关信号传输到处理单元。该方法可以包括处理单元应用数学算法或模型来检测对应于个体何时生成想法的脑相关信号。该方法可以包括将第一感测神经相关信号与关联于第二任务的第一任务特定输入命令相关联，其中第二任务不同于第一任务，从而向用户提供一种机制，以利用单个用户生成的想法来控制具有不同任务特定输入的多个任务。该方法可以包括将任务无关想法、第一感测神经信号、第一输入命令和对应任务编译到电子数据库。该方法可以包括利用电子数据库的存储器，基于任务、脑相关信号或想法，自动将任务无关想法、所感测的脑相关信号和数量为N的一个或多个输入的组合分组，以自动映射控制功能，用于自动系统设置以供使用。神经相关信号可以是脑组织的神经相关信号。该示例性方法中的任何操作可以以任何组合和任何顺序执行。
模块10可以执行任何方法的任何组合，并且可以执行本文公开的任何方法的任何操作。
权利要求不限于附图中所示的示例性变型，而是可以要求本公开中作为整体公开或设想的任何特征。本文描述为单数的任何元素都可以是复数(即，描述为“一个”的任何元素都可以多于一个)。属元素的任何种元素可以具有该属的任何其他种元素的特征或元素。出于说明清楚的原因，各个图中可能没有一些元素。用于实施本公开的上述配置、元件或完整组件和方法及其元件，以及本公开各方面的变型可以以任何组合彼此组合和修改，并且每个组合由此被明确公开。本文描述的所有设备、装置、系统和方法可以用于医疗)例如，诊断、治疗或康复)或非医疗目的。词语“可以”和“能够”是可互换的(例如，“可以”能够用“能够”代替，并且“能够”能够用“可以”代替)。所公开的任何范围可以包括所公开范围的任何子范围，例如，1-10个单位的范围可以包括2-10个单位、8-10个单位或任何其他子范围。涉及“A和/或B”结构的任何短语可以表示(1)单独的A，(2)单独的B，(3)A和B一起，或者(1)、(2)和(3)的任何组合，例如(1)和(2)、(1)和(3)、(2)和(3)以及(1)、(2)和(3)。例如，本公开中的句子“模块10(例如，主机设备16)可以与一个或多个终端应用12有线和/或无线通信”可以包括(1)模块10(例如，主机设备16)可以与一个或多个终端应用12有线通信，(2)模块10(例如，主机设备16)可以与一个或多个终端应用12无线通信，(3)模块10(例如，主机设备16可以与一个或多个终端应用12有线和无线通信，或者(1)、(2)和(3)的任意组合。

Claims (20)

1.一种用于使个体准备好与电子设备或软件接口连接的方法，所述方法包括：
当所述个体生成第一任务无关想法时，测量所述个体的神经相关信号以获得第一感测神经信号；
将所述第一感测神经信号传输到处理单元；
将所述第一任务无关想法和所述第一感测神经信号与第一输入命令相关联；和
将所述第一任务无关想法、所述第一感测神经信号和所述第一输入命令编译到电子数据库。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一输入命令是第一终端应用的输入命令。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括将所述第一任务无关想法和所述第一感测神经信号与第二输入命令相关联。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二输入命令是第二终端应用的输入命令。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括在检测到所述第一感测神经信号时，用所述第一输入命令控制所述第一终端应用。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括在检测到所述第一感测神经信号时，用所述第二输入命令控制所述第二终端应用。
7.根据权利要求4所述的方法，还包括将所述第一任务无关想法、所述第一感测神经信号和所述第二输入命令编译到所述电子数据库。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一感测神经信号是第一感测脑电活动。
9.根据权利要求4所述的方法，其中，测量所述个体的神经相关信号包括利用植入式血管内设备测量所述个体的神经相关信号。
10.根据权利要求4所述的方法，还包括针对所述第一感测神经信号监测所述个体，并且在检测到所述第一感测神经信号时，将所述第一输入命令电传输到所述第一终端应用或传输到所述第二终端应用。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括针对所述第一感测神经信号监测所述个体，并且在检测到所述第一感测神经信号时，将所述第一输入命令电传输到所述第一终端应用且传输到所述第二终端应用。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：
当所述个体生成第二任务无关想法时，测量所述个体的神经相关信号以获得第二感测神经信号；
将所述第二感测神经信号传输到所述处理单元；
将所述第二任务无关想法和所述第二感测神经信号与第三输入命令相关联，其中所述第三输入命令是所述第一终端应用的、所述第二终端应用的或第三终端应用的输入命令；
将所述第二任务无关想法、所述第二感测神经信号和所述第三输入命令编译到所述电子数据库；以及
在检测到所述第二感测神经信号时，将所述第三输入命令电传输到所述第一终端应用、所述第二终端应用或所述第三终端应用。
13.一种控制第一设备和第二设备的方法，所述方法包括：
当个体生成任务无关想法时，测量所述个体的神经相关信号以获得感测神经信号；
将所述感测神经信号传输到处理器；
经由所述处理器将所述感测神经信号与第一设备输入命令和第二设备输入命令相关联；和
在将所述感测神经信号与所述第一设备输入命令和所述第二设备输入命令相关联时，将所述第一设备输入命令电传输到所述第一设备或者将所述第二设备输入命令电传输到所述第二设备。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括在将所述感测神经信号与所述第一设备输入命令和所述第二设备输入命令相关联时，将所述第一设备输入命令电传输到所述第一设备，并将所述第二设备输入命令电传输到所述第二设备。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述任务无关想法、所述第一感测神经信号、所述第一输入命令编译到电子数据库。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述任务无关想法、所述感测神经信号、所述第一设备输入命令和所述第二设备输入命令编译到电子数据库。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述感测神经信号是感测脑电活动。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，测量个体的神经相关信号包括利用植入式血管内设备测量所述个体的神经相关信号。
19.一种用于使个体准备好与第一设备和第二设备接口连接的方法，所述方法包括：
当所述个体通过想到第一任务生成任务特定想法时，测量所述个体的脑相关信号以获得感测脑相关信号；
将所述感测脑相关信号传输到处理单元；
经由所述处理单元将所述感测脑相关信号与关联于第一设备任务的第一设备输入命令相关联，其中所述第一设备任务不同于所述第一任务；
经由所述处理单元将所述感测脑相关信号与关联于第二设备任务的第二设备输入命令相关联，其中所述第二设备任务不同于所述第一设备任务和所述第一任务；以及
在将所述感测脑相关信号与所述第一设备输入命令和所述第二设备输入命令相关联时，将所述第一设备输入命令电传输到所述第一设备以执行与所述第一设备输入命令相关联的所述第一设备任务，或者将所述第二设备输入命令电传输到所述第二设备以执行与所述第二设备输入命令相关联的所述第二设备任务。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括在将所述感测脑相关信号与所述第一设备输入命令和所述第二设备输入命令相关联时，将所述第一设备输入命令电传输到所述第一设备以执行与所述第一设备输入命令相关联的所述第一设备任务，并且将所述第二设备输入命令电传输到所述第二设备以执行与所述第二设备输入命令相关联的所述第二设备任务。
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