基于左右想象運動電位的腦機接口系統(tǒng)研究

1、基于左右想象運動電位的 腦機接口系統(tǒng)研究,導師： 報告人：,腦機接口 （Brain-Computer Interface, BCI）,基于腦電信號，而不依賴于腦的正常輸出通路（即外周神經(jīng)和肌肉）的，實現(xiàn)人腦與計算機或其它電子設備通訊和控制的技術 。本論文研究：非植入式/誘發(fā)式/異步,研究基礎,事件相關去同步/同步（event-related synchronizations/desynchronizations,ERS/E

2、RD） 當大腦皮層某區(qū)域開始激活，該區(qū)域的代謝和血流增加，同時進行的信息加工可以導致腦電波α和β頻譜震蕩的幅度減低或者阻滯，這一電生理現(xiàn)象稱作事件相關去同步化（ERD）。與之相反，α和β頻譜在大腦靜息或惰性狀態(tài)下表現(xiàn)出明顯波幅增高的電活動，將其稱為事件相關同步化（ERS）。,具體原理,運動想象時的ERD/ERS,在不做實際動作，而只進行運動想象時，其腦電信號在對應的大腦皮層感覺運動區(qū)出現(xiàn)與實際運動相似的ERD/ERS現(xiàn)象。單邊的肢

3、體運動或想象運動時，大腦對側(cè)α和β頻譜產(chǎn)生事件相關去同步電位（ERD），大腦同側(cè)則產(chǎn)生事件相關同步電位（ERS）。,具體原理,進行左手運動想象：同側(cè)ERD，異側(cè)ERS，左右側(cè)不同功率譜特征。Vice Versa,腦電特征辨別 ------功率譜分析,經(jīng)典功率譜分析方法 ------本研究用welch方法現(xiàn)代功率譜分析方法------本

4、研究用burg方法,研究的具體實驗實現(xiàn),實驗步驟： 1.數(shù)據(jù)采集準備： ①NT9200系列腦電圖儀 ②視覺交互和信號同步記錄程序 2.開始實驗，記錄存儲數(shù)據(jù)3.分析腦電特征，結(jié)論,①NT9200系列腦電圖儀,導聯(lián)配置 ，使用C3，C4通道,②視覺交互和信號同步記錄程序,②視覺交互和信號同步記錄程序,數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)采集,單次試驗的數(shù)據(jù)記錄：在每次單次實驗開始出現(xiàn)箭頭時通過電腦串口輸

5、出一個標記方向的信號，通過單片機轉(zhuǎn)換成標記方向信息的脈沖輸入到數(shù)字腦電圖儀同步標記C3 ，C4接口腦電圖輸出信號對應的方向。共記錄75次實驗。,數(shù)據(jù)類型,腦電數(shù)據(jù)模型以三維矩陣形式表示：數(shù)據(jù)說明：矩陣為：left_hand_imagery(i,j,k), right_hand_imagery(i,j,k),其中：left_hand_imagery(i,j,k)是左手運動想象時C3和C4導聯(lián)的數(shù)據(jù)，k表示一次實驗（trail

6、），j＝1時表示C3數(shù)據(jù)，j＝2時表示C4數(shù)據(jù)， i表示每個數(shù)據(jù)點。right_hand_imagery(i,j,k)是右手運動想象時C3和C4導聯(lián)的數(shù)據(jù)，k表示一次實驗（trail），j＝1時表示C3數(shù)據(jù)，j＝2時表示C4數(shù)據(jù)， i表示每個數(shù)據(jù)點。矩陣每個數(shù)據(jù)的單位是mV。,腦電特征分析,經(jīng)典功率譜估計 （welch方法）,腦電特征分析,現(xiàn)代譜估計方法 （burg方法）8階AR模型,腦電特征分析,現(xiàn)代譜估計方法 （burg方法）