Summary

باستخدام EEG المستندة إلى الدماغ الحاسوب واجهة لحركة المؤشر الظاهري مع BCI2000

Published: July 29, 2009
doi:

Summary

في هذا الفيديو ، ونحن لشرح الخطوات المطلوبة لتشغيل تجربة واجهة المخ الكمبيوتر ، بما في ذلك وضع سقف EEG ، معايرة النظام ، وتدريب المستخدم لنقل المؤشر في بعدين باستخدام حركات متوهمة.

Abstract

واجهة المخ الكمبيوتر (بي سي آي) وظائف عن طريق ترجمة إشارة العصبية ، مثل الكهربائي (EEG) ، في إشارة والتي يمكن استخدامها للسيطرة على جهاز الكمبيوتر أو أي جهاز آخر. يتم قياس سعة الإشارات EEG في صناديق تردد مختارة ومترجمة إلى قيادة الجهاز ، في هذه الحالة سرعة الأفقي والرأسي للمؤشر الكمبيوتر. أولا ، يتم تطبيق أقطاب EEG لفروة الرأس للمستخدم ليالي باستخدام غطاء لتسجيل نشاط المخ. المقبل ، يتم استخدام إجراء المعايرة لإيجاد أقطاب EEG والميزات التي سوف يتعلم المستخدم لتعديل طوعا إلى استخدام BCI. في البشر ، وقوة في مو (12/08 هرتز) وبيتا (18-28 هرتز) نطاقات التردد الانخفاض في السعة خلال حركة حقيقية أو متوهمة. ويمكن الكشف عن هذه التغييرات في التخطيط الدماغي في الوقت الحقيقي ، وتستخدم للسيطرة على BCI ([1] ، [2]). ولذلك ، وخلال الفحص ، يطلب من المستخدم لجعل العديد من الحركات المختلفة يتصور بأيديهم وأقدامهم لتحديد الميزات الفريدة EEG هذا التغيير مع حركات متوهمة. إلا أن النتائج من هذه المعايرة عرض أفضل لاستخدام القنوات ، والتي تم تكوينها بحيث تغييرات في السعة ونطاقات التردد مو بيتا تحريك المؤشر إما أفقيا أو رأسيا. في هذه التجربة ، يستخدم لأغراض عامة BCI BCI2000 نظام للسيطرة على اقتناء إشارة معالجة الإشارات ، وردود الفعل للمستخدم [3].

Protocol

الإجراءات التجريبية توصيل الأقطاب الكهربائية EEG وسيلحق الأقطاب على فروة الرأس باستخدام غطاء الدماغي ، وهذا يبسط عملية التأكد من أن الأقطاب هي في المكان الصحيح على فرو?…

Discussion

  1. فمن الأهمية بمكان أن ممانعات القطب منخفضة ، لكنه لم يستخدم هذا الجل الكثير لخفض مقاومة. ويمكن لقناة واحدة سيئة تؤثر على جميع الآخرين من خلال مرجعية مشتركة المتوسط. إذا لا يمكن مقاومة يتم تخفيض بعد عدة محاولات ، فمن المستحسن أن يتم استخدام قطب كهربائي سري?…

Acknowledgements

NIH NIBIB RO1 : 1R01EB009103 – 01
برنامج التدريب السريري Neuroengineering (1 DK070079 T90 – 01)
H كولتر والاس مؤسسة
NIH المؤسسية جائزة العلوم السريرية وبالحركة
المعاهد الوطنية للصحة / NCRR 1KL2RR025012 – 01
ولاية ويسكونسن خريجي مؤسسة أبحاث

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)

Referências

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
check_url/pt/1319?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Wilson, J. A., Schalk, G., Walton, L. M., Williams, J. C. Using an EEG-Based Brain-Computer Interface for Virtual Cursor Movement with BCI2000. J. Vis. Exp. (29), e1319, doi:10.3791/1319 (2009).

View Video