L'utilizzo di un EEG basato su Brain-Computer Interface permette movimenti del cursore virtuale con BCI2000
Summary
In questo video, dimostriamo i passaggi necessari per eseguire un cervello-computer esperimento di interfaccia, compresa l'istituzione il tappo EEG, calibrare il sistema, e la formazione all'utente di spostare un cursore in due dimensioni utilizzando movimenti immaginato.
Abstract
Una interfaccia cervello-computer (BCI) funzioni traducendo un segnale neurale, come ad esempio l'elettroencefalogramma (EEG), in un segnale che può essere utilizzato per controllare un computer o altro dispositivo. L'ampiezza dei segnali EEG in bidoni frequenza selezionata sono misurati e tradotti in un comando di dispositivo, in questo caso la velocità orizzontale e verticale di un cursore del computer. In primo luogo, gli elettrodi EEG vengono applicate al cuoio capelluto l'utente s usando un tappo per registrare l'attività cerebrale. Quindi, una procedura di calibrazione è utilizzato per trovare gli elettrodi EEG e le caratteristiche che l'utente dovrà imparare a modulare volontariamente di usare il BCI. Negli esseri umani, il potere nelle mu (8-12 Hz) e beta (18-28 Hz) bande di frequenza diminuzione dell'ampiezza durante un movimento, reale o immaginato. Questi cambiamenti possono essere rilevati nel EEG in tempo reale, e utilizzato per controllare un BCI ([1], [2]). Pertanto, durante un test di screening, l'utente viene chiesto di fare alcuni movimenti diversi immaginato con le loro mani e piedi per determinare le caratteristiche uniche EEG che cambiano con i movimenti immaginati. I risultati di questa calibrazione mostrerà i migliori canali da utilizzare, che sono configurati in modo che le modifiche ampiezza nella mu e bande di frequenza beta muovere il cursore orizzontale o verticale. In questo esperimento, il generico sistema BCI BCI2000 viene usato per controllare l'acquisizione di segnali, elaborazione del segnale, e il feedback per l'utente [3].
Protocol
Discussion
- E 'vitale che le impedenze dell'elettrodo sono bassi, ma che troppo gel non è stato utilizzato per abbassare l'impedenza. Un singolo canale male può colpire tutti gli altri attraverso i comuni della media di riferimento. Se l'impedenza non può essere ridotta dopo diversi tentativi, si consiglia un rapido inserimento di elettrodi da utilizzare, che può essere semplicemente inserito l'elettrodo male attraverso il foro che l'ago viene inserito attraverso per iniettare il gel, e registrato a posto.
- Dur…
Acknowledgements
NIH NIBIB RO1: 1R01EB009103-01
Programma di formazione clinica Neuroingegneria (1 DK070079 T90-01)
Wallace H. Coulter Fondazione
NIH Premio Istituzionale scienza clinica e traslazionale
NIH / NCRR 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) |
Referências
- 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).
