本书基于神经科学以及类器官领域最新理论、技术和进展，在介绍二维和三维生物脑，以及生物相容性电极芯片的基础上，重点围绕耦合了生物脑及电极芯片的片上脑的信息交互及任务控制展开论述，同时融入脑启发及混合智能的最新理念，为片上脑新兴技术及新型混合智能体技术开拓方向。本书分为四个部分：概述；人工生物脑；电极芯片；片上脑的耦合，总-分-总形式，层层递进，图文并茂，生物技术与信息技术融合交叉。本书适用于生物医学工程、智能医学工程、临床医学、基础医学等专业的学生和老师，以及产品公司科研人员等。

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2008.09-2011.06华中科技大学同济医学院，神经生物，博士 临床医学

目录
第一篇 片上脑机接口概述
第一章 片上脑机接口的概念 1
第二章 片上脑机接口的现状 3
第三章 片上脑机接口的挑战和前景 6
第二篇 片上脑生物基础
第一章 神经电生理基础 7
第一节 神经信号的生成与传导 7
第二节 突触与神经元间的信号传递 12
第三节 神经电信号的记录方法 15
第四节 小结 17
第二章 片上脑细胞学基础 18
第一节 原代神经元 18
第二节 胚胎干细胞 20
第三节 人诱导性多能干细胞 24
第四节 小结 28
第三章 2D片上生物脑 30
第一节 鼠源2D生物脑 30
第二节 人多能干细胞源 2D生物脑 33
第三节 2D片上脑电生理 36
第四节 小结 38
第四章 3D脑类器官 40
第一节 脑类器官的发展历程 40
第二节 脑类器官的培养方法 43
第三节 脑类器官的结构 48
第四节 脑类器官的电生理 50
第五节 区域特异性脑类器官 54
第六节 血管化脑类器官 58
第七节 脑类器官的融合 61
第八节 脑类器官的应用 64
第九节 小结 68
第五章 3D组织工程类脑 70
第一节 组织工程类脑的基本概念及发展需求 70
第二节 3D组织工程类脑的设计原理 72
第三节 用于组织工程类脑构建的生物材料 73
第四节 小结 75
第三篇 片上脑电极接口
第一章 在体环境神经电极 76
第一节 非侵入式脑机接口 76
第二节 半侵入式神经电极 83
第三节 侵入式神经电极 86
第四节 小结 93
第二章 片上脑神经电极 95
第一节 片上脑神经电极的材料选择 95
第二节 平面型神经电极 99
第三节 针状神经电极 102
第四节 刺激融合的神经电极 105
第五节 3D网状神经电极 107
第六节 小结 108
第三章 片上脑神经信号采集的前端电路109
第一节 神经电信号采样电路与性能要求 109
第二节 神经信号放大器 111
第三节 模拟滤波器 118
第四节 模数转换电路 120
第五节 商用化神经电极前端采样芯片 125
第六节 小结 128
第四篇 片上脑机接口
第一章 片上脑构建129
第一节 基于平面MEA的片上脑 129
第二节 基于立体信号检测的片上脑 136
第三节 小结 141
第二章 片上脑信息交互 142
第一节 片上脑信息编码 142
第二节 片上脑解码 153
第三节 片上脑学习机制 160
第四节 片上脑神经动力学建模与调控 166
第五节 小结 174
第三章 片上脑外部控制 175
第一节 片上脑外部控制平台设计 175
第二节 片上脑控制原理 178
第三节 片上脑外部控制实例分析 182
第四节 小结 187
第四章 脑启发式学习188
第一节 脑启发式学习方法 188
第二节 脑启发式学习的挑战和未来发展 195
第三节 小结 198
第五章 混合智能199
第一节 混合智能简介 199
第二节 片上脑混合智能 200
第三节 混合智能的未来前景 204
第四节 小结 204
参考文献 205