基于ERP的两度自由BCI控制的新型范式,由公开和隐蔽的视觉注意力引入

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:

• 使用事件相关潜能 (ERP) 的传统脑计算机接口 (BCI) 通常仅限于单个自由度控制.
• 选择性视觉注意力是一种认知过程,可以使用脑电图 (EEG) 来测量.

研究的目的:

• 开发一种新的BCI范式,用于同时进行两度自由度 (2D) 控制.
• 利用公开和隐蔽的视觉选择性注意力来增强BCI功能.
• 为了验证基于ERP的选择性注意模式对2D光标控制的有效性.

主要方法:

• 开发了一个BCI范式,参与者公开关注一个视觉刺激,而隐蔽地关注另一个.
• 使用脑电图 (EEG) 来收集数据,用于训练公开和隐蔽目标的分类器.
• 使用分类器输出来构建在线二维光标控制的运动向量.

主要成果:

• 公开和隐蔽的注意力引起了具有高分类准确度的独特ERP信号 (分别为96.2%和92.4%).
• 两个注意力目标的同时识别准确率达到了91.0%.
• 在线实验表明,在到达目标地区的成功率为92.6%,在光标方向的准确率为88.2%.

结论:

• 该研究证实了使用基于ERP的选择性视觉注意力实现2D控制的可行性.
• 开发的范式有效地扩大了基于ERP的传统BCI的能力,超出了单个自由度控制的范围.
• 这种新的方法为BCI应用中的多度自由度控制提供了有希望的进步.