Method Article

שימוש EEG מבוסס מוחי המחשב ממשק עבור תנועת הסמן וירטואלי עם BCI2000

DOI:

10.3791/1319

⸱

July 29th, 2009

 ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, University of Wisconsin-Madison, 2Wadsworth Center, New York State Dept. of Health

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בסרטון הזה, אנחנו מדגימים את הצעדים הנדרשים כדי להפעיל ניסוי המוח למחשב ממשק, כולל הגדרת כובע EEG, כיול המערכת, הדרכה למשתמש להזיז סמן בשני ממדים באמצעות תנועות דמיינתי.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ממשק מוח מחשב (BCI) פונקציות על ידי מתרגם את האות העצבי, כגון אלקטרואנצפלוגרם (EEG), לאות כי ניתן להשתמש כדי לשלוט מחשב או מכשיר אחר. משרעת של אותות EEG בסלים תדר שנבחר נמדדים ותורגם פקודה למכשיר, במקרה זה המהירות האופקי והאנכי של הסמן במחשב. ראשית, האלקטרודות EEG מוחלים על הקרקפת של המשתמש באמצעות כובע להקליט פעילות המוח. לאחר מכן, הליך כיול משמש כדי למצוא את אלקטרודות ה-EEG ותכונות שהמשתמש ילמדו בהתנדבות לווסת להשתמש BCI. בבני אדם, הכוח mu (8-12 הרץ) ו - בטא (18-28 הרץ) התדרים ירידה משרעת במהלך תנועה אמיתית או מדומה. שינויים אלו ניתן לזהות את ה-EEG בזמן אמת, ולהשתמש בהם כדי לשלוט BCI ([1], [2]). לכן, במהלך בדיקה ההקרנה, המשתמש מתבקש לבצע מספר תנועות דמיין שונים עם ידיהם ורגליהם כדי לקבוע את תכונות ה-EEG ייחודי לשנות עם תנועות דמיינתי. תוצאות כיול זה יציג את הערוצים הטובה ביותר לשימוש, אשר מוגדרים כך ששינויים משרעת ב mu ו התדרים בטא להזיז את הסמן או אופקית או אנכית. בניסוי זה, המטרה הכללית BCI מערכת BCI2000 משמש לשליטה רכישת אות, עיבוד אותות, ומשוב למשתמש [3].

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

נוהל ניסיוני

  1. חיבור אלקטרודות EEG
    1. אלקטרודות יצורף הקרקפת באמצעות כובע EEG, זה מפשט את תהליך להבטיח כי האלקטרודות נמצאים במיקום הנכון על הקרקפת, כפי שצוין על ידי מערכת 10-20 הבינלאומית.
    2. כדי למקם את הכובע, סמן את הקודקוד על הקרקפת של נושא באמצעות עט או כל שיטה דומה אחר. כדי לעשות זאת, להתחיל באיתור nasion ו inion בנושא. באמצעות סרט מדידה, למצוא את המרחק בין שני המקומות. נקודה באמצע בין שתי נקודות, או 50% ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. זה חיוני כי עכבות אלקטרודה נמוכים, אבל זה יותר מדי ג'ל לא היה בשימוש להוריד את העכבה. ערוץ רעה אחת יכולה להשפיע על כל האחרים באמצעות התייחסות הישר הממוצע. אם העכבה לא יכול להיות מופחת אחרי כמה נסיונות, מומלץ כי האלקטרודה מהיר להכניס לשמש, אשר יכול פשוט להיות מוכנס לתוך האלקטרודה רע דרך החור כי המחט ממוקם דרך עבור הזרקת ג'ל, הדביקו במקום.
  2. במהלך הפגישה הראשונה, הנושא עלול להתקשות לדמיין את התנועות הדרו.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

NIH NIBIB RO1: 1R01EB009103-01
Neuroengineering תוכנית הכשרה קלינית (1 DK070079 T90-01)
וואלאס H קולטר קרן
NIH מוסדיים המדע קלינית Translational פרס
NIH / NCRR 1KL2RR025012-01
בוגרי ויסקונסין Research Foundation

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
BCI2000- מערכת מגבר תואמתg.USBamphttp://www.gtect.at
BCI2000- מערכת מגבר תואמתTucker-Davis TechnologiesRx5 או Rx 7http://www.tdt.com
EEG capElectro-cap Internationalhttp://www.electro-cap.com
לכל הפחות, הכובע צריך להכיל אלקטרודות מעל אזורי הידיים והרגליים (C3, C4 ו-Cz). ניתן להשתמש בערוצים נוספים לבקרה (CP3, CP4, CPz) וגם לסינון מרחבי, מה שישפר את איכות האות.
ג'ל מוליךElectro-cap Internationalhttp://www.electro-cap.com
PCעם Windows XP או Vista (לפחות Pentium 4, 2 GHz, 1 GB RAM)
שני צגיםכל אחד לפחות 19 אינץ' (אחד לנבדק ואחד לחוקר)

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

EEG Brain Computer InterfaceBCI2000 SystemEEG Electrode PlacementMu Beta Frequency BandsImagined Movement CalibrationCursor Control TaskCommon Average ReferenceClassification Matrix ConfigurationR Squared Feature SelectionOffline Analysis Tool

Related Articles