当前位置:文档之家› 脑机接口概述[行业专业]

脑机接口概述[行业专业]

国内重庆大学何庆华等人一。设计了基于同频次复 合刺激方式的脑机接口系统。
9
行业专业
清华大学脑机接口
用“思维”来控制电器开关和物体移 动,这种科幻电影里面的景象如今被 我国科学家通过“脑机接口技术”变 成了现实。
现在做的测试是用“思维”来拨打电 话。测试者只需盯着键盘上某个按不 同频率在闪烁的数字,电脑就会自动 把这个数字拨出来。
15
行业专业
事件相关去同步/同步
当执行或仅仅是想象运动时,通常会伴随着 特定频率带能量的降低,这种现象被命名为 事件相关去同步(Event-related desynchronization,ERD);相反的,运动之 后能量的增加则意味着事件相关同步( Event-related synchronization,ERS)现象的 发生。
8
行业专业
目前使用较多的是ssVEP,典型的研究机构有美国 wright Patterson空军基地和清华大学。
wrightPatterson空军基地的McMillan和Calhoun对 SSVEP进行了研究,并利用SSVEP实现了对飞行模拟 器的控制。
国内清华大学在VEP这方面取得了一定的成绩,开发 了基于ssVEP的BCI系统,该系统能够通过脑电信号控 制空调和电视,甚至启动语音播放器和拨打电话等 ;他们又利用VEP成功开发出一套“脑控电话拨号系 统”。
22
行业专业
目前比较著名的基于运动想象的BCI研究有 Wadsworth BCI, Berlin BCI, Graz BCI等
23
行业专业
几个比较著名的脑-机接口
奥地利Graz理工大学 Pfurtscheller等人采用事件相关同步/去同步
电位作为BCI信号输入。在这套系统中,受 试者可以控制光标的移动。 视频
6
行业专业
BCI分类
基于视觉诱发电位的BCI 基于P300信号的BCI 基于皮层慢电位的BCI 基于感知运动节律的BCI
7
行业专业
基于视觉诱发电位的BCI
研究表明,当受到一个固定频率的视觉刺 激的时候,人的大脑视觉皮层会产生一个 连续的与刺激频率有关( 刺激频率的基频或 倍频处) 的响应。这个响应被称为稳态视觉 诱发电位( Steady-State Visual Evoked Potentials,SSVEP),它可以可靠的应用于脑 -机接口系统( BCIs) 。
脑-机接口概述
1
行业专业
研究背景
肌萎缩性脊髓 侧索 硬化症
脑中风 脑或脊髓损伤 脑瘫 其他疾病
2
行业专业
脑-机接口的定义
脑机接口(英语:brain-computer interface,简称 BCI;有时也称作direct neural interface或者brainmachine interface),是在人或动物脑与外部设备 间创建的直接连接通路。
24
行业专业
美国Wadsworth中心
Wolpaw等人训练受试者自由调节自身 节 律,并通过 节 律的变化来实现光标移动
、字母拼写和假肢控制等功能。由于灵活 控制自身 节 律变化比较困难,所以并不是 每个受试者都能学会使用这套装置。
25
行业专业
德国Tübingen大学
Birbaumer等人设计了一个名为思想翻译器 (Thought Translation Device,TTD)的装置 ,通过慢皮层电位的变化来实现对外界的 控制,使用视觉反馈,实现了字母拼写等 功能。
位的变化,平静时为正向,进行某种心理
活动时为负向,这被称为慢皮层电位的自
调整。 14
行业专业
基于感知运动节律的BCI
运动感知节律由 和 节律组成,它们是脑 活动位于 频 带(7-13赫兹), 频带(1330赫兹)的波动。
大脑的活动和运动任务相关的时候,感觉 运动节律会发生改变,更为重要的是,仅 仅是进行运动想象也会反应在感觉运动节 律的变化当中。
12
行业专业
13
行业专业
基于皮层慢电位的BCI
皮层慢电位(SCP)是持续时间为几百毫秒
到几秒的皮层电位变化,是脑电信号中从 300毫秒持续到几秒钟的大的负电位或正电 位,能反映皮层I和II层的兴奋性,被试通过 反馈训练学习,可以自主控制SCP幅度产生 正向或负向偏移。
健康人可以经过训练控制大脑中慢皮层电
16
行业专业
17
行业专业
18
行业专业ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
19
行业专业
20
行业专业
21
行业专业
The data show that hand motor imagery induced in a significant mu ERD in all subjects, whereas foot and/or tongue motor imagery revealed a significant ERS in a number of subjects only. The most reactive frequency components varied between 9 and 14 Hz and are found at all central electrode positions and motor tasks.
不依赖于脑的正常输出通路(外周神经系统及肌肉 组织)的脑-机(计算机或其它装置)通讯系统。
3
行业专业
第一章 绪论----研究背景
4
行业专业
BCI的基本构成
信号 采集
信号 预处理
特征 提取
分类
外部 设备
5
行业专业
脑电记录方法
➢功能核磁共振(fMRI) ➢近红外线成像(fNIR) ➢脑磁图(MEG) ➢正电子发射断层成像 (PET) ➢脑电图(EEG)
10
行业专业
11
行业专业
基于P300信号的BCI
ERP是人类受到某种外界刺激或进行特殊心理活动时,因 脑神经元活动而产生的特定EEG变化.P300一ERP是由小概 率事件(视觉、听觉、触觉等形式)诱发的一种ERP,因对应 于事件发生约300毫秒后EEG中的一个正电位波形而得名. 基于P300电位的BCI利用特定的事件刺激序列,诱发使用 者的P300电位,通过P300的发生时刻来判断用户的意识活 动.这种类型的BCI特别适合从多个选项中选择一个目标 的操作
相关主题