Summary

BCI2000 Sanal İmleç Hareketi için bir EEG Tabanlı Beyin-Bilgisayar Arayüzü

Published: July 29, 2009
doi:

Summary

Bu video, EEG kap kurma, sistem kalibre ve kullanıcının hayal hareketleri kullanarak iki boyutlu bir imleci hareket ettirmek için eğitim de dahil olmak üzere bir beyin-bilgisayar arayüzü deney, çalıştırmak için gerekli olan adımları ortaya koymaktadır.

Abstract

Bu tür bir bilgisayar veya başka bir aygıt kontrol etmek için kullanılan bir sinyal içine elektroensefalografi (EEG), bir sinir sinyali çevirerek bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) fonksiyonları. Bu durumda, seçilen frekans kutularına EEG sinyallerinin genlik bir bilgisayar imlecini yatay ve düşey hız ölçülür ve bir cihaz komutu çevrilir. İlk olarak, EEG elektrotları beyin aktivitesini kaydetmek için bir kap kullanarak kullanıcı s saç derisine uygulanır. Sonra, bir kalibrasyon prosedürü EEG elektrotları ve gönüllü BCI modüle kullanıcı öğreneceksiniz özellikleri bulmak için kullanılır. İnsanlarda mu güç (8-12 Hz) ve beta (18-28 Hz) frekans bantlarında, gerçek ya da hayali bir hareketi sırasında genlik azalır. Bu değişiklikler EEG gerçek zamanlı olarak tespit ve BCI ([1] [2]) kontrol etmek için kullanılır. Bu nedenle, bir tarama testi sırasında, kullanıcının hayal hareketleri ile değiştirmek benzersiz EEG özellikleri belirlemek için elleri ve ayakları ile birkaç farklı hayal hareketleri yapmak için istenir. Bu kalibrasyon sonuçları mu ve beta frekans bantlarında genlik değişiklikleri yatay ya da dikey imleci hareket ettirmek için yapılandırılmış kullanmak için en iyi kanalları, gösterecektir. Bu deneyde, genel amaçlı BCI sisteminin BCI2000 kullanıcı [3] sinyal satın alma, sinyal işleme ve geri besleme kontrol etmek için kullanılır.

Protocol

Deneysel İşlemler EEG Elektrotlar bağlanması Elektrotlar EEG kap kullanarak saç derisine bağlı olacaktır; 10-20 uluslararası sistem tarafından belirtildiği gibi, bu elektrotlar kafa derisi üzerinde uygun bir konumda olmasını sağlamak işlemini basitleştirir. Kapağı yerleştirmek için bir keçeli kalem veya başka bir benzer bir yöntem kullanarak konu kafa derisi üzerinde tepe işaretleyin. Bunu yapmak için, konuyla ilgili nasion ve inion bularak başlar. Bir mezura kul…

Discussion

  1. Elektrot empedanslar düşük olması hayati önem taşımaktadır, ancak bu çok fazla jel empedansını düşürmek için kullanılan değildi. Bir tek kötü kanal ortak ortalama başvuru yoluyla tüm diğerlerini etkileyebilir. Empedans birkaç denemeden sonra azaltılmış olması değil. Eğer sadece jel enjekte iğne yerleştirilir yerinde bantlanmış olan bu delikten kötü elektrot içine takılı olması. Hangi bir hızlı-eklemek elektrot kullanılır olması bu tavsiye edilir.
  2. Ilk oturumu sırasında, söz konusu…

Acknowledgements

NIH NIBIB RO1: 1R01EB009103-01
Klinik Neuroengineering Eğitim Programı (1 T90 DK070079-01)
Wallace H Coulter Vakfı
NIH Kurumsal Klinik ve Translasyonel Bilim Ödülü
NIH / NCRR 1KL2RR025012-01
Wisconsin Mezunları Araştırma Vakfı

Materials

Material Name Type 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)

References

  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).

Play Video

Cite This Article
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