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DIY混合BCI刺激系统:SSVEP-P300 LED刺激

这篇文章讨论了一种完全可定制芯片版LED设计,该设计可同时激发两个大脑反应(稳态视觉诱发电位--SSVEP和瞬态诱发电位--P300)。考虑到脑机接口(BCI)中可能的不同模式,SSVEP由于需要较少的脑电图(EEG)电极和最小的训练时间而被广泛接受。这项工作的目的是设计一个混合BCI硬件平台,以精确地唤起SSVEP和P300,从而减少疲劳并提高分类性能。该系统包括四个独立的径向绿色视觉刺激,它们由一个32位的微控制器平台分别控制,以激发SSVEP以及四个随机间隔闪烁的红色LED,用于生成P300事件。系统还可以记录可用于分类的P300事件时间戳,以提高准确性和可靠性。通过控制乐高机器人在四个方向上的移动,测试了混合刺激的实时分类准确率。

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混合特征目标选择用于基于BCI的二维光标控制

为了控制显示器屏幕上的光标,用户通常需要依次执行两个任务。第一个任务是在显示器屏幕上移动光标到目标(称为二维或2-D光标移动),第二个任务是通过单击选择一个感兴趣的目标或不点击以拒绝一个不感兴趣的目标。在之前的研究中,我们在一个基于脑电图(EEG)的脑机接口(BCI)系统中实现了前一个功能,分别使用运动想象和P300电位来控制水平和垂直光标的运动。在本研究中,目标选择或拒绝功能是使用来自运动想象和P300电位的混合特征实现的。具体来说,为了选择感兴趣的目标,用户必须将注意力集中在一个闪烁的按钮上,以激发P300电位,同时保持运动想象的空闲状态。或者,用户在不注意任何按钮的情况下执行左右运动想象来拒绝目标。我们的数据分析和在线实验结果验证了该方法的有效性。该混合特征被证明比单独使用运动意象特征或P300特征更有效。11名受试者参加了我们的在线实验,实验涉及连续的二维光标移动和目标选择。每次试验的平均持续时间为18.19秒,目标选择的平均准确率为93.99%,每个目标选择或拒绝事件均在2秒内完成。

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