基于左右想象運(yùn)動(dòng)電位的腦機(jī)接口系統(tǒng)研究

1、基于左右想象運(yùn)動(dòng)電位的 腦機(jī)接口系統(tǒng)研究,導(dǎo)師： 報(bào)告人：,腦機(jī)接口 （Brain-Computer Interface, BCI）,基于腦電信號(hào)，而不依賴于腦的正常輸出通路（即外周神經(jīng)和肌肉）的，實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè)備通訊和控制的技術(shù) 。本論文研究：非植入式/誘發(fā)式/異步,研究基礎(chǔ),事件相關(guān)去同步/同步（event-related synchronizations/desynchronizations,ERS/E

2、RD） 當(dāng)大腦皮層某區(qū)域開(kāi)始激活，該區(qū)域的代謝和血流增加，同時(shí)進(jìn)行的信息加工可以導(dǎo)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(guān)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(dòng)，將其稱為事件相關(guān)同步化（ERS）。,具體原理,運(yùn)動(dòng)想象時(shí)的ERD/ERS,在不做實(shí)際動(dòng)作，而只進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象時(shí)，其腦電信號(hào)在對(duì)應(yīng)的大腦皮層感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)出現(xiàn)與實(shí)際運(yùn)動(dòng)相似的ERD/ERS現(xiàn)象。單邊的肢

3、體運(yùn)動(dòng)或想象運(yùn)動(dòng)時(shí)，大腦對(duì)側(cè)α和β頻譜產(chǎn)生事件相關(guān)去同步電位（ERD），大腦同側(cè)則產(chǎn)生事件相關(guān)同步電位（ERS）。,具體原理,進(jìn)行左手運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)步驟： 1.數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)備： ①NT9200系列腦電圖儀 ②視覺(jué)交互和信號(hào)同步記錄程序 2.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)3.分析腦電特征，結(jié)論,①NT9200系列腦電圖儀,導(dǎo)聯(lián)配置 ，使用C3，C4通道,②視覺(jué)交互和信號(hào)同步記錄程序,②視覺(jué)交互和信號(hào)同步記錄程序,數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)采集,單次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄：在每次單次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始出現(xiàn)箭頭時(shí)通過(guò)電腦串口輸

5、出一個(gè)標(biāo)記方向的信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)轉(zhuǎn)換成標(biāo)記方向信息的脈沖輸入到數(shù)字腦電圖儀同步標(biāo)記C3 ，C4接口腦電圖輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的方向。共記錄75次實(shí)驗(yàn)。,數(shù)據(jù)類(lèi)型,腦電數(shù)據(jù)模型以三維矩陣形式表示：數(shù)據(jù)說(shuō)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(yùn)動(dòng)想象時(shí)C3和C4導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)，k表示一次實(shí)驗(yàn)（trail

6、），j＝1時(shí)表示C3數(shù)據(jù)，j＝2時(shí)表示C4數(shù)據(jù)， i表示每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。right_hand_imagery(i,j,k)是右手運(yùn)動(dòng)想象時(shí)C3和C4導(dǎo)聯(lián)的數(shù)據(jù)，k表示一次實(shí)驗(yàn)（trail），j＝1時(shí)表示C3數(shù)據(jù)，j＝2時(shí)表示C4數(shù)據(jù)， i表示每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。矩陣每個(gè)數(shù)據(jù)的單位是mV。,腦電特征分析,經(jīng)典功率譜估計(jì) （welch方法）,腦電特征分析,現(xiàn)代譜估計(jì)方法 （burg方法）8階AR模型,腦電特征分析,現(xiàn)代譜估計(jì)方法 （burg方法）