通过耳部EEG评估焦点:传统顶部EEG和移动耳内和耳周EEG系统之间的比较研究

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 人与计算机的交互

背景情况:

• 注意力是一个有价值的商品,分心会影响注意力集中和安全.
• 电脑电图 (EEG) 可以测量度,但更广泛的应用需要可穿戴,不引人注目的EEG设备.
• 脑电脑接口 (BCI) 可以监控日常生活中的心理负载,如果EEG技术变得更容易获得.

研究的目的:

• 调查耳朵记录的EEG的潜力,以确定注意力和焦点水平.
• 为了比较耳内EEG与传统的基于帽子的EEG用于监测认知负载的疗效.

主要方法:

• 移动,无线耳部EEG和常规盖部EEG同时记录.
• 参与者执行了一个N-back任务 (工作记忆) 和一个心理算术任务 (认知工作负载).
• 功率光谱密度 (PSD) 分析和阶段性线性差别分析 (swLDA) 用于分类认知负载.

主要成果:

• 脑电图信号的光谱特征在两个任务的认知负载水平之间存在显著差异.
• 十二通道耳朵EEG在N-back任务中达到95%的准确度,在算术任务中达到85%.
• 双通道耳内EEG模型也显示出高于偶然的分类准确性 (74%N-back,69%算术).

结论:

• 通过耳部EEG记录的神经振荡可靠地区分认知工作量和工作记忆水平.
• 耳部EEG显示性能与顶部EEG相美,特别是在多通道录音中.
• 耳内EEG技术有望整合到未来的可穿戴设备中,以实时监测心理状态.