طبقه بندی پتانسیل برانگیخته حالت دائم بینایی در فضای منابع EEG با کاربرد در واسطه های مغزرایانه

Abstract

یک رابط مغزرایانه در حالت کلی به هر نوع ارتباط بین مغز و یک سیستم الکترونیک مانند کامپیوتر گفته می‌شود که پس از ثبت سیگنال‌های مغزی، پردازش بر روی آنها شروع شده و معمولاً نتیجه به صورت یک مسیر فیدبک به فرد داده می‌شود. این نوع رابط، انواع مختلفی دارد و ممکن است از نوع تهاجمی و یا غیر تهاجمی باشد. ما در این پروژه از یک رابط غیر تهاجمی که با استفاده از سیگنال‌های مغزی EEG کار می‌کند، استفاده کرده‌ایم. به منظور پیاده‌سازی یک سیستم BCI، روش‌های گوناگونی وجود دارد. یکی از این روش‌ها استفاده از SSVEP است که بر پایه تحریک‌های پایدار بینایی به مغز انسان عمل می‌کند. سیستم BCI مبتنی بر پتانسیل برانگیخته بینایی حالت دائمی (SSVEP) به دلیل مزایایی نظیر نرخ انتقال اطلاعات (ITR) بالا، تعداد الکترودهای کم، و زمان آموزش کوتاه در مقایسه با سایر سیستم‌های BCI، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه ما از یک رویکرد مبتنی بر آموزش ترکیب روش های CCA و TRCA برای بهبود عملکرد تشخیص فرکانس های محرک در فضای کانال و منابع به طور همزمان استفاده کردیم. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که دقت تشخیص و نرخ انتقال اطلاعات روش پیشنهادی در تشخیص فرکانس SSVEPنسبت به روش های دیگر عملکرد بهتری داشته است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که روش پیشنهادی بهبود عملکرد 8 درصدی نسبت به روش TRCA در پنجره زمانی 0.4 ثانیه را داشته است که بیشترین اختلاف دقت در این بازه زمانی بوده است.

کلمات کلیدی: واسط مغز-رايانه (BCI)، پتانسیل برانگیخته بینایی حالت دائمی (SSVEP)، بازسازی منابع مغزی(Source reconstruction)، آنالیز همبستگی کانونی (CCA)، تجزیه و تحلیل مؤلفه های مرتبط با کار (TRCA)