脑-机接口是在大脑和外部环境之间建立起一种直接的交流和控制通道。它是一门交叉学科，包含的领域有电工电子学、神经生理学、实验心理学、计算机科学、机器科学、信息理论等等。脑-机接口在医疗康复、环境自动化、休闲娱乐等方面有着广泛的应用前景，受到越来越多的研究者的重视。　　运动想象是自发脑电的一种重要的BCI实验范式。当人们仅是想象一个动作而没有执行时，会激活相同的大脑感觉运动区域并产生与执行这个动作相同的脑电模式。本文先对信号进行预处理，然后用小波变换多分辨分析特性来加强信号特征，再用公共空间滤波器来得到特征向量，最后用支持向量机对两类信号进行分类。用此方法得到了93.5％的分类准确率。　　大脑在听问题并回答的过程包括一个语言理解过程，它由以记忆系统为基础的语义处理机制和词汇符号组合的处理机制两种机制完成。经研究大脑在注意力集中时，相关区域的相位由杂乱无章变得有序。据此本研究设计了听觉刺激和视听刺激了两个刺激方案，针对回答选择性问题时大脑的反应区域进行探索。建立了采集系统硬件平台，并编写了相应的软件，采集了多个导联的脑电信号。　　本文对听觉刺激方案采集到的脑电信号，先用小波变换对频率分段，再用希尔伯特提取它们的相位，分别求出相位在每频率段的近似熵值和信息熵值，得出的结论是当人们在回答“是”时，大脑被激活的区域为中央区，当说“不是”时被激活的区域为中央区和颞区。这和通过核磁共振成像技术得到的结论相一致。　　人们发现大脑信息整合和处理的主要潜在机制是由各神经网络的同步性振荡引起的。脑电中的同步现象，是建立起不同脑区间信息交流的一个关键部分。通过对视听刺激得到的脑电信号用已有的同步指数和互信息熵方法分析相位同步外，还采用了互近似熵的方法，得出的结果表明互近似熵也能用于分析相位同步。表明了当人们在回答选择性问题时，额叶和颞叶、中央区和枕区、中央区和颞叶、枕区和颞叶之间有相位同步现象，这和语言认知方面的研究得出的结论是一致的。　　本文对脑-机接口几个很重要的研究方向:运动想象、脑电相位和相位同步做了研究。研究的内容为研制植物人脑-机接口奠定了理论基础。