近日，南京邮电大学柔性电子全国重点实验室赵强、李杨教授与黄维院士团队在脑机接口（BCI）取得重要进展，相关成果以“Synergistic material-algorithm design enables robust auditory attention decoding brain-computer interface applications”为题，发表于国际顶级学术期刊《自然·传感》（Nature Sensors）上。南邮李杨教授、赵强教授和黄维院士，以及南京医科大学高克强副教授为论文共同通讯作者。南邮博士研究生顾雨哲为论文共同第一作者。

　　人类在嘈杂环境中可自主筛选目标人声，而听力受损者往往难以识别目标说话者。基于脑电图的BCI可捕获听觉任务诱发的神经响应，并通过脑波分析推断注意状态，革新助听技术。然而，现有BCI方案需全头皮湿电极记录并通过复杂解码算法来提取注意线索，操作繁琐、佩戴不适，存在凝胶失效、生物相容性差等缺陷。鉴于此，南邮李杨、赵强教授团队提出融合低阻抗柔性电极材料与轻量化神经解码算法的协同框架，为实用化低功耗可穿戴BCI的发展提供了有效解决方案。

　　团队提出一种简易高效的3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）低聚物合成路线：以有机溶剂为介质，室温酸性条件下无需外加氧化剂即可驱动EDOT完成聚合，以此制备两性离子水凝胶电极。该低聚物溶解性优异，可在凝胶内部构建连续导电网络，器件界面阻抗显著优于基于商用PEDOT:PSS及传统氧化聚合制备的电极；两性离子基质还赋予电极出色的力学性能、长效粘附与生物兼容特性，器件可植入大鼠皮层完成稳定脑电信号采集，并依托稳态视觉诱发电位实现机械臂控制，识别准确率突破98%。

　　除此之外，本研究面向稀疏通道听觉注意力解码，研究开发轻量化低功耗脉冲Transformer架构SDBforme。基于差分熵特征的DE-SDBformer参数量仅0.13M，单次推理能耗0.0206 mJ。搭配凝胶电极后，仅依靠8路颞区脑电信号即可实现90.7%解码精度，性能与传统湿电极相当。本工作融合导电高分子材料、柔性电极与轻量化解码算法，为听觉监测、智能助听等神经工程场景提供可靠的技术方案。

　　团队长期深耕柔性传感与脑机接口方向，已搭建起覆盖功能材料、柔性器件、智能算法的一体化完整研究体系。在电生理信号采集柔性电极方向，针对传统湿电极稳定性不足、皮肤适配性差等痛点，团队研制低阻抗长效柔性脑电采集电极。针对脑电信号微弱、放大困难等挑战，进一步开发可拉伸有机电化学晶体管传感单元，实现微弱脑电信号低噪声采集放大。此外，团队构建轻量化脑机解码框架，完成多种脑机接口应用验证助力落地，打通全链条技术创新。

　　本研究获国家自然科学基金卓越群体项目（A类）、国家自然科学基金青年基金、江苏省基础研究重点项目及柔性电子全国重点实验室资助。

（撰稿：李杨　初审：谢燕楠、高志华、戴修斌　编辑：王存宏　审核：张丰）