神舟十七号乘组在轨开展脑电测试研究

 

近期，神舟十七号航天员乘组在中国空间站顺利进行了在轨脑电测试实验。按计划，空间站在轨脑电测试实验将分为多个阶段展开实施。目前，不同批次的航天员乘组与地面科研人员紧密合作，相继开展了数十次在轨脑电测试，完成第一阶段的目标任务。

 

 

科研人员通过地面筛选、在轨验证，不断创新发展，形成了一系列脑电测试的标准程序，确保空间脑电研究的科学性，逐步建立起一套完善的空间脑电测试平台，具有安全可靠、便携易用的特点，可供科学家开展各类脑电研究实验，为航天员长期驻留太空、维持良好的脑功能状态、高效开展工作提供支撑。

 

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第一阶段任务已完成神十七乘组在轨开展脑电测试研究

 

空间环境对脑功能有何影响？人脑又是如何去适应空间环境？作为空间生命科学与人体研究的重要项目之一，我国在轨脑电测试研究的开展，最早可以追溯至神舟十一号任务期间。进入空间站阶段以来，为了确保达到实验目的，科研人员与多批次航天员密切协同，在实验流程设计、采集硬件、分析算法上进行了大量的探索。

 

在中国航天员科研训练中心，有一套空间人因测试地面模拟平台，科研人员基于这一平台开展地基相关测试。

 

中国航天员科研训练中心曹勇：在整个实验的开始，航天员会被引导进入一个静息的状态，采集一段相对平稳的状态的数据，作为我们后续任务数据的一个基线。之后，航天员主要开展的操作就是根据我们这个任务的一个进程，操作操纵杆以及按键，对这个任务进行回应。此外我们会结合脑电采集的数据情况，综合判断航天员的脑力负荷的状态。

 

 

在轨开展脑电测试面临时间资源珍贵、样本量少等难题，地面科研人员首先需要利用空间人因测试地面模拟平台进行一定人群地基测试。针对空间站的环境约束，科研人员综合比对不同测试方式的阻抗、信号质量和操作便捷性，改进了脑电电极形式，还对在轨实验流程进行了优化设计。

 

 

中国航天员科研训练中心曹勇：我们通过巧妙的设计，让每次实验流程，它既是对之前测试结果的一个验证，还可以用于后续测试的数据建模，这样来提高我们数据的复用率。

 

航天员在轨脑电测试的数据下行之后，地面科研人员需要按照脑功能的不同状态对数据进行对比分析。此外，科研人员还借助部分人工智能算法，创新了跨时间脑电特征分析方法，解决了小样本脑功能状态识别的难题。

 

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揭示生命体演化过程

 

在轨脑电测试有三个研究目标

 

从远期来看，在空间站开展在轨脑电测试研究，为的是探索宇宙对人脑演化影响的奥秘，揭示生命体演化过程中的重要机制，从而为开发类脑智能体提供新思路。那么这项研究近期的应用目标又有哪些？

 

中国航天员科研训练中心王波：我们的研究目的其实有三个，一个是看空间环境对脑造成了什么样的影响。第二个也看一下人脑在空间怎么适应环境，重塑自己的神经。第三个就是说我们要发展、验证一些脑能力提升的技术。

 

中国航天员科研训练中心利用空间站科研平台，与航天员共同开展的空间脑电测试研究，将期望在神经环路、认知基础等方面取得突破。

 

中国航天员科研训练中心王波：通过在轨的一些技术去维持和提升人的脑部状态，我们期望通过一些脑刺激等技术来提升人的这个能力，最大地发挥人在太空中的作用。

 

 

脑机交互是目前科技前沿热点，也有望在空间环境得到重点应用。中国航天员科研训练中心王波：这个技术有望在一些复杂的出舱，还有一些人机协同方面得到一些应用，最终还是提升这个系统的整体效率。

 

来源 | 央视新闻、中国载人航天