个性化-跨状交替电流刺激改善了在线大脑-计算机接口控制
Deland H Liu1, Satyam Kumar1, Hussein Alawieh1
1Chandra Department of Electrical and Computer Engineering, Cockrell School of Engineering, The University of Texas at Austin, Austin, TX 78712, United States of America.
Journal of neural engineering
|January 17, 2025
概括
通过增强运动图像 (MI) 信号,跨交替电流刺激 (tACS) 可以通过增强运动图像 (MI) 信号来提高脑计算机接口 (BCI) 的性能. 这项研究使用tACS来促进神经活动,从而为用户提供更好的BCI控制.
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:
- 基于运动图像 (MI) 的脑电脑接口 (BCI) 使用脑电图 (EEG) 将想象中的运动转化为外部命令.
- 当前BCI的一个显著限制是由于不可靠的MI大脑模式,导致用户熟练程度低,这阻碍了分类准确性.
- 在传感动力空节奏中的峰值功率光谱密度与上肢MI-BCI性能相关.
研究的目的:
- 通过使用跨交替电流刺激 (tACS) 的个性化,生物标志物驱动的方法来提高MI-BCI的在线性能.
- 调查tACS在改善MI的神经相关物和随后的BCI性能方面的有效性.
主要方法:
- 一个主动控制的单盲研究,涉及20分钟的tACS应用.
- tACS是在静止状态传感运动节律 (SMR) 内的参与者特定的峰值频率下进行的.
- 该研究比较了tACS组 (N=10) 和活跃对照组 (N=10) 的结果.
主要成果:
- 在tACS后观察到 mu SMRs事件相关脱同步 (ERD) 的显著改善.
- 在线MI-BCI性能,解码左手和右手命令,在接受tACS的健康参与者中显著改善.
- 在活跃对照组中没有发现显著的改善,并且在静止状态 mu SMR 和 mu ERD 之间建立了相关性.
结论:
- 针对个体峰值频率的tACS可以非侵入性地增强与运动图像相关的神经活动.
- 这种方法为提高MI-BCI性能和用户能力提供了一个有希望的方法.
- 这些发现提供了增强BCI有效性和用户独立性的机制理解.
