El uso de un EEG basado en interfaz cerebro-ordenador para el movimiento del cursor virtual con BCI2000
Summary
En este vídeo, que muestran los pasos necesarios para realizar una prueba de interfaz cerebro-ordenador, incluyendo la creación de la tapa del EEG, la calibración del sistema, y la capacitación del usuario para mover un cursor en dos dimensiones con movimientos imaginarios.
Abstract
Una interfaz cerebro-ordenador (BCI) funciona mediante la traducción de una señal neural, tales como el electroencefalograma (EEG), en una señal que se puede utilizar para controlar un ordenador u otro dispositivo. La amplitud de las señales de EEG en los contenedores de frecuencia seleccionada se miden y se tradujo en un comando de dispositivo, en este caso la velocidad horizontal y vertical de un cursor de ordenador. En primer lugar, los electrodos de EEG se aplican al cuero cabelludo del usuario s con una tapa para registrar la actividad cerebral. A continuación, un procedimiento de calibración se utiliza para encontrar los electrodos de EEG y las características que el usuario aprende a modular la voluntad de utilizar el BCI. En los seres humanos, el poder de la mu (12/08 Hz) y beta (18-28 Hz) bandas de frecuencia de disminución de la amplitud en un movimiento real o imaginario. Estos cambios pueden ser detectados en el EEG en tiempo real, y se utiliza para controlar una BCI ([1], [2]). Por lo tanto, durante una prueba de detección, el usuario se le pide hacer varios movimientos diferentes imaginado con las manos y los pies para determinar las características únicas del EEG que cambian con el movimiento imaginado. Los resultados de esta calibración se muestran los mejores canales para el uso, que se configuran de modo que los cambios de amplitud en el mu y las bandas de frecuencia beta mover el cursor de forma horizontal o vertical. En este experimento, el propósito general del sistema BCI BCI2000 se utiliza para controlar la adquisición de señales, procesamiento de señales, y la retroalimentación para el usuario [3].
Protocol
Discussion
- Es vital que las impedancias de electrodos son bajos, pero que demasiado gel no se usa para bajar la impedancia. Un canal de mal solo puede afectar a todos los demás a través de la referencia común de la media. Si la impedancia no puede ser reducido después de varios intentos, se recomienda que un electrodo de rápida inserción se utiliza, lo que simplemente puede ser insertado en el electrodo mal a través del orificio que se coloca la aguja a través de la inyección del gel, y asegura en su lugar.
- Durante la primera s…
Acknowledgements
NIH RO1 NIBIB: 1R01EB009103-01
Neuroingeniería clínicos Programa de Capacitación (1 T90 DK070079-01)
Wallace H Coulter Fundación
NIH Institucional ciencia clínica y traslacional Premio
NIH / CNRR 1KL2RR025012-01
Wisconsin Alumni Research Foundation
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| BCI2000- Compatible Amplifer System | g.USBamp | http://www.gtect.at | ||
| BCI2000- Compatible Amplifer System | Tucker-Davis Technology | Rx5 or Rx 7 | http://www.tdt.com | |
| EEG cap | Electro-cap International | http://www.electro-cap.com At a minimum, the cap should have electrodes over hand and feet areas (C3, C4, and Cz). Additional channels can be used for control (CP3, CP4, CPz) and for spatial filtering as well, which will improve the signal quality. |
||
| Conductive gel | Electro-cap International | http://www.electro-cap.com | ||
| PC | Running Windows XP or Vista (at least Pentium 4, 2 GHz, 1 GB RAM) | |||
| Two monitors | Each at least 19in (one for the subject and one for the researcher) |
Riferimenti
- Fabiani, G. E., McFarland, D. J., Wolpaw, J. R., Pfurtscheller, G. Conversion of eeg activity into cursor movement by a brain-computer interface (bci). IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering. 12 (3), 331-338 (2004).
- Wolpaw, J. R., McFarland, D. J. Control of a two-dimensional movement signal by a noninvasive brain-computer interface in humans. Proc Natl Acad Sci USA. 101 (51), 17849-17854 (2004).
- Schalk, G., McFarland, D. J., Hinterberger, T., Birbaumer, N., Wolpaw, J. R. Bci2000: a general-purpose brain-computer interface (BCI) system. IEEE transactions on bio-medical engineering. 51 (6), 1034-1043 (2004).
