In deze video, tonen we de stappen die nodig zijn om een hersen-computer interface experiment, inclusief het opzetten van de EEG dop, het kalibreren van het systeem en het trainen van de gebruiker om een cursor te verplaatsen in twee dimensies met behulp van ingebeelde bewegingen uit te voeren.
Abstract
Een brein-computer interface (BCI) functies door het vertalen van een neuraal signaal, zoals het elektro-encefalogram (EEG), in een signaal dat kan worden gebruikt om een computer of een ander apparaat te controleren. De amplitude van de EEG-signalen in de geselecteerde frequentie bakken worden gemeten en vertaald in een apparaat opdracht, in dit geval de horizontale en verticale snelheid van een computer cursor. Eerst worden de EEG-elektroden aangebracht op de hoofdhuid van de gebruiker s met behulp van een dop om hersenactiviteit te nemen. Vervolgens wordt een kalibratie procedure wordt gebruikt om de EEG-elektroden en functies die de gebruiker zal leren om vrijwillig moduleren van de BCI gebruiken te vinden. Bij de mens, de macht in de mu (8-12 Hz) en beta (18-28 Hz) frequentiebanden daling van de amplitude tijdens een echte of ingebeelde beweging. Deze veranderingen kunnen worden gedetecteerd in de EEG in real-time, en gebruikt om een BCI ([1], [2]) te controleren. Daarom is tijdens een screening test, wordt de gebruiker gevraagd om verschillende ingebeelde bewegingen met hun handen en voeten te leveren aan de unieke EEG kenmerken die veranderen met de ingebeelde bewegingen vast te stellen. De resultaten van deze kalibratie zal de beste kanalen om te gebruiken, die zo zijn geconfigureerd dat de amplitude veranderingen in de mu-en beta-frequentiebanden de cursor te bewegen horizontaal of verticaal. In dit experiment, is het algemene doel BCI-systeem BCI2000 gebruikt voor het signaal acquisitie, signaalverwerking, en feedback controle aan de gebruiker [3].
Protocol
Experimentele Procedure Aansluiten van de EEG-elektroden Elektroden worden aangesloten op de hoofdhuid met behulp van een EEG kapje, dit vereenvoudigt het proces van ervoor te zorgen dat de elektroden op de juiste locatie op de hoofdhuid, zoals gespecificeerd door de 10-20 internationale systeem. Voor het plaatsen van de dop, markeer de vertex op de hoofdhuid van het onderwerp met behulp van een viltstift of een andere soortgelijke methode. Om dit te doen, beginnen met het lokaliseren van d…
Discussion
Het is essentieel dat de elektrode impedanties laag zijn, maar dat te veel gel werd niet gebruikt om de impedantie te verlagen. Een slechte kanaal kan invloed hebben op alle anderen door de common-gemiddelde van referentie. Als de impedantie kan niet gereduceerd worden na verschillende pogingen, is het aanbevolen dat een quick-insert elektrode worden gebruikt, die eenvoudig kan worden ingevoegd in de slechte elektrode door het gat dat de naald is geplaatst door voor het injecteren van de gel, en de tape op zijn plaats.
Tijden…
Acknowledgements
NIH NIBIB RO1: 1R01EB009103-01 Klinische Neuroengineering Training Program (1 T90 DK070079-01) Wallace H Coulter Foundation NIH Institutionele klinisch en translationeel Science Award NIH / NCRR 1KL2RR025012-01 Wisconsin Alumni Research Foundation
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.
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).