Neuroengineering

Neuroengineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Taylor & Francis
作者:Dilorenzo, Daniel J.
出品人:
页数:408
译者:
出版时间:2007-12
价格:$ 112.94
装帧:Pap
isbn号码:9780849381744
丛书系列:
图书标签:
  • Neuroscience
  • 神经工程
  • 神经科学
  • 生物医学工程
  • 神经修复
  • 脑机接口
  • 神经假体
  • 神经调控
  • 计算神经科学
  • 生物电子学
  • 神经技术
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具体描述

Comprehensive, practical, and broad in scope, "Neuroengineering" offers clinical insights on revolutionary technologies from prominent neurosurgeons and neurologists. This book presents a wide range of new developments in the field and high-impact emerging technologies that are poised to change the industry, described in detailed descriptions by the leading experts who invented them. It provides a through understanding of the fundamental science and technology behind neural modulation and neurophysiology. Including features that make it a great reference for students, this book also includes over 150 figures that allow readers to visualize the anatomy, technologies, and surgical procedures discussed in the text.

《脑机交互:探索人类与机器的边界》 本书是一本深入探讨脑机交互(BCI)前沿技术的著作,它将带领读者穿越科技的迷雾,揭示人类思想与机器世界之间日益紧密的联系。本书并非仅仅罗列技术名词,而是从历史的脉络、科学的原理、伦理的考量以及未来的展望等多个维度,全方位地展现了脑机交互这一颠覆性领域的魅力。 第一部分:起源与演进——从科幻到现实 在本部分,我们将追溯脑机交互概念的起源。读者将了解到,早在科幻小说和电影中,人类就对直接控制机器、甚至上传意识的设想充满了好奇。然而,将这些奇思妙想转化为科学现实,却是一条漫长而充满挑战的道路。本书将详细梳理脑机交互技术发展的关键里程碑,从早期对大脑电活动的初步探索,到如今日益成熟的信号采集、处理与解码技术。我们会回顾那些奠基性的研究,介绍早期脑电图(EEG)等技术的局限性与突破,以及后来影像学技术(如fMRI、MEG)的出现如何拓展了我们理解大脑活动的能力。读者将看到,每一次技术的进步,都为脑机交互的应用打开了新的可能。 第二部分:核心技术解析——解码大脑的语言 这一部分将是本书的技术核心,深入剖析脑机交互的底层技术原理。我们将详细介绍不同的信号采集方法,包括: 非侵入性技术: 脑电图 (EEG): 解释EEG的工作原理,包括电极的放置、信号的放大与滤波。我们将探讨其优点(易于使用、成本较低)和缺点(空间分辨率低、易受伪迹干扰),并介绍其在运动想象BCI、P300 BCIs等应用中的具体实现。 脑磁图 (MEG): 阐述MEG如何测量由神经活动产生的磁场,以及其相对于EEG在时间和空间分辨率上的优势。 功能性磁共振成像 (fMRI): 介绍fMRI基于血氧水平依赖(BOLD)效应的原理,以及其提供的高空间分辨率如何帮助我们定位大脑活动区域。同时,也会讨论其时间分辨率较低的局限性。 近红外光谱 (NIRS): 解释NIRS如何通过近红外光穿透头皮测量脑血氧变化,并分析其在特定场景下的应用潜力。 侵入性技术: 皮层脑电图 (ECoG): 详细描述ECoG电极直接放置在大脑皮层上的工作方式,强调其卓越的时间和空间分辨率,以及在癫痫手术规划和高级BCI研究中的关键作用。 微电极阵列 (MEA): 介绍植入大脑皮层或深层区域的微电极阵列,能够记录单个神经元的放电活动。我们将深入探讨其在解码精细运动意图、理解神经编码机制方面的巨大潜力,并讨论其潜在的风险和技术挑战。 在信号处理方面,本书将详细介绍如何从原始的脑信号中提取有用的信息。这包括: 信号预处理: 噪声去除(如滤波、伪迹抑制)、信号放大和数字化。 特征提取: 介绍常见的特征提取方法,如频域分析(Alpha, Beta, Gamma波段)、时域特征、空间特征(如CSP算法)等,解释它们如何捕捉大脑活动的特定模式。 分类与解码: 深入讲解机器学习和深度学习在脑信号解码中的应用。我们将介绍诸如线性判别分析(LDA)、支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等算法,并解释它们如何学习将特定大脑活动模式映射到用户意图(如移动光标、选择字母)。 第三部分:应用领域展望——赋能生活,重塑未来 本部分将展示脑机交互技术的广泛应用潜力,以及它们如何改变我们的生活方式。 医疗康复: 运动障碍的辅助: 详细阐述BCI如何帮助中风、脊髓损伤等患者恢复运动能力,例如通过控制假肢、外骨骼或轮椅。我们将展示一些成功的案例和正在进行的研究,以及BCI在神经康复训练中的作用。 沟通障碍的解决: 介绍BCI如何为闭锁综合征、肌萎缩侧索硬化症(ALS)等患者提供新的沟通方式,如眼动追踪结合BCI的输入法、脑电波控制的虚拟键盘等。 神经疾病的诊断与监测: 探讨BCI在癫痫、阿尔茨海默病等神经退行性疾病的早期诊断、症状监测和治疗反馈中的应用。 人机交互与增强: 游戏与娱乐: 介绍如何通过脑信号直接控制游戏角色、调整游戏难度,以及沉浸式娱乐体验的未来发展。 工作与生产力: 探讨BCI在提高工作效率、实现无缝人机协作方面的可能性,例如通过意念控制复杂设备或进行信息检索。 虚拟现实与增强现实 (VR/AR): 讲解BCI如何与VR/AR技术结合,创造更自然、更直观的交互体验,实现“所想即所得”。 认知科学研究: 理解大脑功能: 阐述BCI如何作为一种强大的工具,帮助科学家更深入地理解大脑的认知过程,如注意力、记忆、决策等。 精神状态的监测与调控: 探讨BCI在监测情绪状态、减轻压力、提高专注力等方面的潜力。 第四部分:伦理、挑战与未来——审慎前行,共创未来 脑机交互技术的发展伴随着深刻的伦理和社会议题,本书将对此进行审慎的探讨。 隐私与安全: 探讨脑信号的敏感性,以及如何保护用户的脑数据免受未经授权的访问和滥用。 公平与可及性: 讨论如何确保BCI技术的普惠性,避免加剧社会不平等。 自主性与决策: 审视BCI在增强人类能力的同时,如何避免对个人自主决策的侵蚀。 技术成熟度与标准化: 分析当前BCI技术在可靠性、鲁棒性、用户适应性等方面面临的挑战,以及行业标准化工作的必要性。 长远发展与跨学科合作: 强调未来脑机交互技术的发展需要神经科学、计算机科学、工程学、医学、心理学、伦理学等多个学科的紧密合作。 本书旨在为对脑机交互技术感兴趣的科学家、工程师、医疗专业人士、政策制定者以及普通大众提供一个全面而深刻的视角。通过本书,读者将不仅了解脑机交互的“是什么”,更能洞察其“为什么”和“如何”,并对这项正在重塑人类未来的技术有更清晰的认识。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计就足够吸引眼球了,一种融合了科技感与艺术性的视觉冲击力。我当初选择它,纯粹是被“神经工程”这个词汇所激发的想象所吸引。它不像那种一眼就能看穿的书名,而是带着一种神秘和前沿的气息,让我忍不住想去探寻它究竟讲述了怎样的故事。我猜想,这本书可能会深入探讨人脑与机器之间那令人着迷的界限,或者揭示如何通过工程技术来理解、修复甚至增强人类的神经系统。也许里面会充斥着那些令人惊叹的实验和突破性的发现,比如如何让失明者重见光明,如何让瘫痪的肢体重新活动,甚至是如何直接与大脑进行信息交流。我期待着书中能描绘出那些充满智慧和勇气的科学家们,如何在未知的领域里披荆斩棘,用他们的创新思维和不懈努力,为人类的未来描绘出一幅更加美好的蓝图。这种关于人类潜能的探索,总是让我心潮澎湃,也让我对生命本身充满了敬畏。我非常好奇,这本书会以一种怎样的方式来呈现这些复杂而迷人的概念,是严谨的学术探讨,还是富有激情的叙事?我甚至脑补了一些场景,或许会是实验室里通宵达旦的研究,或许是模拟器中精妙绝伦的设计,又或许是对未来社会可能产生的深远影响的深刻洞察。

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我拿到这本《Neuroengineering》的时候,首先吸引我的并非内容,而是它传递出的那种严谨而又充满探索精神的学术氛围。书的纸张质量很好,印刷清晰,翻阅起来手感也很舒适,这在快节奏的数字化时代,是一种难得的体验。我之所以会关注到这本书,是因为我本身对生物科技和信息科学的交叉领域一直有着浓厚的兴趣。我理解“神经工程”这个概念,是将工程学的原理和方法应用于神经科学研究,其目标是理解神经系统的结构和功能,并利用这些知识来诊断、治疗和改善神经系统疾病。我猜想,这本书一定包含了大量的理论知识和技术细节,可能会涉及一些复杂的数学模型、电子电路设计,以及对生物信号处理的深入分析。我期待它能解释如何将传感器植入大脑,如何解码神经信号,以及如何通过外部设备来刺激神经活动。更进一步,我希望这本书能探讨神经工程在康复医学、人机接口、甚至认知增强等领域的应用前景。我设想其中会有许多前沿的案例研究,展示科学家们如何克服巨大的挑战,将理论转化为实际的应用,为那些饱受神经系统疾病困扰的患者带来希望。这本书无疑会是一次智慧的洗礼,让我对人类智慧的奥秘有更深层次的理解。

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我选择这本书,很大程度上是因为它触及了我一直以来对“未来”的想象。当“神经”与“工程”这两个词碰撞在一起,我脑海中浮现的便是一幅幅充满科技感、甚至带有些许科幻色彩的画面。我猜测,这本书会深入探讨如何通过工程手段来理解和干预我们最复杂的器官——大脑。我期待它能够揭示那些令人振奋的科研成果,比如如何利用脑机接口让人们用意念控制机器,或者如何通过神经刺激来治疗抑郁症、帕金森病等神经系统疾病。我甚至想象书中会描绘出一些大胆的设想,比如如何实现人类与人工智能的融合,或者如何利用神经工程技术来延长人类的寿命,甚至实现永生。这本书对我来说,更像是一扇通往未来的窗户,让我得以一窥人类科技发展可能带来的无限可能。我希望它能以一种充满活力和前瞻性的视角,展现神经工程领域激动人心的发展趋势,并引发我们对科技伦理、人类进化等议题的深度思考。

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我选择这本书,是因为它所代表的跨学科性质。我一直相信,真正的创新往往发生在学科的交叉点上,而“神经工程”这个词汇,恰恰完美地体现了这一点。它意味着将生物学、医学、电子工程、计算机科学甚至材料科学等多个领域的知识和技术融合在一起,去解决那些极其复杂的问题。我期待这本书能够呈现出这种融合的魅力,展现科学家们如何运用工程学的严谨和创新,去攻克神经系统科学的难题。我猜测书中会包含大量的实验数据、模型分析以及实际应用的案例,例如如何设计出更精确、更微创的神经探针,如何开发出更高效、更智能的脑机接口系统,或者如何利用先进的算法来解读复杂的神经信号。我希望通过这本书,能够了解神经工程在改善人类健康、提升生活质量方面所扮演的关键角色,同时也能够激发我对跨学科研究的更多兴趣,让我看到科学的无限可能。

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老实说,我买这本书的时候,并没有对“神经工程”这个具体领域有非常深入的了解,更多的是被书名所引发的好奇心驱使。我总觉得,这三个字背后一定隐藏着一股强大的力量,一种能够触及人类最核心秘密的力量。我把它想象成一本关于“人”的终极探险指南,只不过这次探险的疆域是我们的思维、我们的意识,甚至是我们的灵魂。我希望它能以一种通俗易懂的方式,将那些原本高深莫测的科学原理娓娓道来,让我这个非专业人士也能窥探到其中的奥妙。我可能会在书中找到关于记忆形成机制的解答,关于学习新技能的秘诀,甚至是对梦境和潜意识的全新解读。我更期待的是,这本书能够引发我对于“我是谁”这个哲学命题的思考。如果我们可以通过工程技术来“重塑”大脑,那么我们原有的自我认知是否还会存在?个体的独特性又将如何体现?我希望这本书不仅能提供科学的答案,更能激发我更深层次的哲学思考,让我对生命、意识和存在有了更深刻的理解。

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