一个多指挥触觉事件相关的潜在的基于大脑计算机接口的开发,利用一个低成本的可穿戴的振动触觉刺激器

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
• 康复技术 康复技术 康复技术

背景情况:

• 大脑-计算机接口 (BCI) 系统为严重运动残疾的人提供了通信和控制替代方案.
• 现有的BCI系统通常依赖于视觉或听觉刺激,限制了它们在有感觉障碍的患者中的使用.
• 基于触摸事件相关潜力 (ERP) 的BCI为提高BCI可访问性提供了一个有希望的途径.

研究的目的:

• 建议和评估一种新的触觉刺激模式,用于使用振动触觉刺激的多指挥BCI系统.
• 为了研究触觉ERP在不同的身体部位 (手腕,肘部) 引起的振动触觉刺激的有效性,用于命令生成.
• 评估基于触摸ERP的BCI系统的分类准确性,用于控制辅助设备.

主要方法:

• 开发一个使用振动刺激器传递触觉刺激的多指挥BCI系统.
• 实验以确定最佳刺激位置并观察EEG信号中的触觉ERP反应 (特别是P300).
• 将传统分类方法应用于来自选定的频道的EEG数据,以评估指挥分类效率.
• 对不同数量的刺激试验 (15个试验) 和处理时间的分类准确性的分析.

主要成果:

• 拟议的振动刺激策略引起了ERP显著的响应,特别是在Pz道,有15个刺激试验.
• 四个生成的命令的平均分类准确度在15次试验中从61.9%到79.8%不等.
• 每个命令需要约36秒的离线处理.
• 部区域的P300反应显示出最高的平均分类准确性,验证了所选择的方法.

结论:

• 开发的基于ERP的触觉BCI系统显示了四肢和视觉或听觉障碍患者的潜力.
• 拟议的振动刺激方法为创建多指挥BCI提供了可行的策略.
• 这项研究可以为为身体残疾人开发先进的辅助和康复设备提供信息.