一个用户友好的视觉脑电脑接口,基于OPM-MEG记录的高频稳定状态视觉唤起场
Dengpei Ji1,2, Xiaolin Xiao1,2, Jieyu Wu1,2
1Academy of Medical Engineering and Translational Medicine, Tianjin University, Tianjin, People's Republic of China.
Journal of neural engineering
|May 30, 2024
概括
这项研究引入了一种新的脑计算机接口 (BCI),使用高频稳定状态视觉唤起场 (SSVEF) 与光学磁计磁脑摄影 (OPM-MEG). OPM-MEG BCI实现了高精度和信息传输速率,证明了它在先进的大脑与计算机接口方面的潜力.
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
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 磁脑电图 (MEG) 与脑电图 (EEG) 相比,在脑电脑接口 (BCI) 中提供了更高的空间分辨率.
- 基于光磁力计 (OPM) 的MEG (OPM-MEG) 提供了增强的灵敏度和便携性,使其非常适合先进的BCI应用.
- 高频稳态视觉唤起场 (SSVEF) 为准确的BCI控制提供了有希望的,闪无感的刺激.
研究的目的:
- 开发和评估一种基于OPM-MEG的新型BCI系统,利用高频SSVEF.
- 评估拟议的BCI系统的准确性和信息传输速度.
- 探索使用多维MEG信号以提高BCI性能的可行性.
主要方法:
- 使用高频SSVEF (58-62Hz,0.5Hz间隔) 构建了一个九命令BCI系统.
- 在线实验期间从五名参与者收集了六通道多维MEG信号 (Z和Y轴).
- 采用集体任务相关组件分析算法用于SSVEF识别和绩效评估.
主要成果:
- 通过对Z轴和Y轴MEG数据的联合分析,实现了92.98%的平均线下准确性.
- 实现了理论平均信息传输速率 (ITR) 58.36比特/分钟,数据长度为0.7秒.
- 达到63.75比特/分钟的个人ITR峰值,证明了高系统效率.
结论:
- 这项研究代表了使用OPM-MEG.的首次对高频SSVEF-BCI的调查.
- 结果突出了OPM-MEG在检测微妙的大脑信号的显著潜力,用于BCI应用.
- 开发的系统为推进基于MEG的BCI提供了理论见解和实际价值.
