多通道信息整合指人脑把来自不同感觉通道的信息整合形成整体认知的过程。传统观点认为这一过程是自下而上的,不受高级意识活动调节。近年来,越来越多的研究表明自上而下的选择性注意与多通道信息整合过程存在复杂的相互作用,注意对多通道信息整合的影响早在感觉皮层的信息处理阶段就已经发生。本文用稳态诱发电位技术开展了多通道选择性注意研究。稳态诱发电位技术是对感觉皮层脑活动的连续时间监测手段,提供了有别于传统事件相关电位技术的新视角。特别的,稳态诱发电位的幅度和相位响应可以用单周期分析法进行分离,让我们可以对多通道注意调制效应的神经机理进行深入的探讨。本文工作包括神经科学课题和神经工程课题两部分。在神经科学部分,我们着重研究了以下三个问题:1)感觉皮层跨通道调制的神经机理;2)跨通道空间联系的神经机理;3)大脑注意资源的跨通道分配机制。实验结果表明,表征视觉皮层脑活动的稳态视觉诱发电位的幅度响应和相位同步性都被瞬态听觉刺激事件所调制,但时间过程不同;听觉通道下的空间注意可以传递到视觉通道,使来自被听觉注意的空间位置的稳态视觉刺激的响应增强;当注意力在不同感觉通道间转移时,三大感觉通道下的稳态诱发电位均表现出不同程度的调制效应。这一系列结果说明:1)传统意义上的感觉皮层具有对来自其他通道的输入进行响应的多通道属性;2)多通道注意效应在脑电活动(稳态诱发响应)中表达为幅度响应和相位同步性的不同调制结果;3)大脑中既存在超通道共享的注意资源,也有各感觉通道相对独立的自有注意资源,这两种分配方式在感觉皮层信息处理阶段同时发挥作用。神经工程方面,本文基于神经科学研究的结果设计和实现了两类脑-机接口系统,分别利用了触觉-视觉多通道注意效应和视觉通道内多子通道注意效应。多通道注意对稳态诱发电位的调制是这两类系统的生理基础。更重要的是,这两类系统属于独立型脑-机接口系统,不依赖于任何外周神经或肌肉组织,适用于重度运动障碍的残疾人。