Mit Hilfe eines EEG-basierten Brain-Computer Interface für Virtual Cursor-Bewegung mit BCI2000

Summary

In diesem Video zeigen wir die erforderlichen Schritte für ein Brain-Computer Interface Experimente, darunter die Errichtung der EEG-Haube, die Kalibrierung des Systems und Schulung der Anwender, um einen Cursor in zwei Dimensionen mit vorstellen Bewegungen bewegen laufen.

Abstract

Ein Brain-Computer Interface (BCI)-Funktionen durch die Übertragung eines neuronalen Signale, wie das Elektroenzephalogramm (EEG), in ein Signal, mit dem ein Computer oder ein anderes Gerät gesteuert werden können. Die Amplitude der EEG-Signale in ausgewählten Frequenzbins gemessen und in ein Gerät Befehl, in diesem Fall die horizontale und vertikale Geschwindigkeit eines Computer-Cursor. Zunächst werden die EEG-Elektroden, um den Benutzer s Kopfhaut mit einer Kappe zu Hirnaktivität aufzeichnen angewendet. Als nächstes wird eine Kalibrierung verwendet werden, um die EEG-Elektroden und Funktionen, die der Benutzer lernen, sich freiwillig zu modulieren, die BCI Verwendung finden. Bei Menschen, die Macht in den mu (8-12 Hz) und Beta (18-28 Hz) Frequenzen in Amplitudenabnahme während eines realen oder eingebildeten Bewegung. Diese Veränderungen können im EEG in Echtzeit erkannt und verwendet, um ein BCI ([1], [2]) zu steuern. Deshalb wird während eines Screening-Tests, wird der Benutzer aufgefordert, verschiedene vorstellen Bewegungen mit den Händen und Füßen machen den einzigartigen EEG Funktionen, die ändern sich mit der vorgestellten Bewegungen zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Kalibrierung zeigen die besten Kanäle zu benutzen, die so konfiguriert sind, dass Amplitude Veränderungen in der mu-und Beta-Frequenzbänder den Cursor zu bewegen entweder horizontal oder vertikal. In diesem Experiment ist die Allzweck-BCI-System BCI2000 zur Signalerfassung, Signalverarbeitung und Rückmeldungen an den Benutzer [3] zu kontrollieren.

Protocol

Versuchsdurchführung

1. Anschließen der EEG-Elektroden
   1. Elektroden auf der Kopfhaut mit einer EEG-Haube befestigt werden, wodurch der Prozess der Sicherstellung, dass die Elektroden an der richtigen Stelle auf der Kopfhaut sind, wie die 10-20 internationale System angegeben.
   2. So platzieren Sie die Kappe, markieren Sie den Scheitelpunkt auf das Thema der Kopfhaut mit einem Filzstift oder einem ähnlichen Verfahren. Dazu, indem Sie das Nasion und Inion zum Thema zu beginnen. Mit einem Maßband, finden die Distanz zwischen diesen beiden Orten. Der Punkt in der Mitte zwischen den beiden Punkten, bzw. 50% des Abstandes, der Scheitelpunkt ist. Machen....

Discussion

1. Es ist wichtig, dass die Elektrode Impedanzen niedrig sind, sondern dass zu viel Gel wurde nicht verwendet, um die Impedanz zu senken. Eine einzige schlechte Kanal kann alle anderen durch die Common-Average-Referenz beeinflussen. Wenn die Impedanz nicht nach mehreren Versuchen reduziert werden, empfiehlt es sich, eine schnelle einsetzen Elektrode verwendet werden, die einfach in die schlechte Elektrode durch das Loch, dass die Nadel durch ist für die Injektion des Gels platziert und mit Klebeband an Stelle eingefügt werden.
2. W.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
BCI2000- Kompatibles Amplifer-System	g.USBamp		http://www.gtect.at
BCI2000- Kompatibles Amplifer-System	Tucker-Davis Technologies	Rx5 oder Rx 7	http://www.tdt.com
EEG-Kappe	Elektro-Kappe International		http://www.electro-cap.com Die Kappe sollte mindestens Elektroden über den Hand- und Fußbereichen (C3, C4 und Cz) haben. Zusätzliche Kanäle können sowohl zur Steuerung (CP3, CP4, CPz) als auch zur räumlichen Filterung verwendet werden, was die Signalqualität verbessert.
Leitfähiges Gel	Electro-cap International		http://www.electro-cap.com
PC			Mit Windows XP oder Vista (mindestens Pentium 4, 2 GHz, 1 GB RAM)
Zwei Monitore			Jeder mindestens 19 Zoll (einer für den Probanden und einer für den Forscher)