脑机接口技术在大脑和外部设备之间建立了一条直接的信息交流通道,一方面可以读取大脑运动意图信息来控制外部设备,另一方面可以将外部信息反馈回大脑,因此在残疾人感觉运动功能修复以及神经损伤性疾病的治疗方面具有重要应用前景。植入式脑机接口经过十几年的发展已经取得初步成果,目前正在进入优化升级阶段。系统现阶段主要面临以下几个方面的问题:1)缺乏针对闭环系统的信息反馈的研究;2)系统闭环化的发展趋势对于解码效率提出了更高的要求。本文主要针对以上两个方面的问题,研究对应的解决方案。针对闭环系统信息反馈的问题,本文研究了如何利用皮层微电刺激技术作为脑机接口系统信息反馈的新方法。首先研究了皮层微电刺激信息输入的特点,在此基础上建立了以皮层微电刺激进行信息反馈的闭环系统,通过对比实验验证了皮层微电刺激在系统中的反馈作用。针对系统高效解码的问题,本文研究了如何利用神经元信息约简的方法来提高解码效率。通过分析神经元跟实验任务的相关性筛选出少量重要神经元用来解码,在不影响解码精度的同时减少了计算量,达到了提高解码效率的目的。本文的主要工作和创新点在于:1)研究了外界振动刺激与皮层微电刺激对皮层神经元活动的影响,为皮层微电刺激作为脑机接口闭环系统中的信息输入方法提供了实验依据。2)提出了一种以皮层微电刺激作为双向脑机接口系统中闭环信息反馈的方法,通过建立啮齿类动物的双向闭环脑机接口实验平台,验证了皮层微电刺激方法的有效反馈作用。3)提出了基于互信息定量评价筛选任务相关神经元的方法,通过对非人灵长类动物抓握手势解码实验中皮层神经元任务相关性分析,进行神经信息约简,为提高解码效率提供了一种有效方法。本文的研究结果对于将来建立完整、高效的闭环脑机接口系统具有一定的指导作用和参考价值。