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利用意念在虚拟现实中导航:基于运动想象的脑机接口的开发与评估

信号处理 2019-12-11 v1 神经元与认知

摘要

脑机接口(BCI)系统有潜力作为严重运动障碍个体的辅助技术。然而,个体必须首先参加多次训练会话以获取充足数据来优化分类算法并随后获得基于大脑的控制。此类传统训练范式被用户认为缺乏吸引力与动力。近年来,研究表明虚拟现实(VR)与 BCI 的协同可提升用户参与度。本研究创建了一种 3 类 BCI,其具有相当精细的 EEG 信号处理流水线,并大量利用机器学习。该 BCI 初始呈现虚假反馈,但最终由与运动想象相关的 EEG 驱动。BCI 任务包括脚以及左手和右手的运动想象,用于在 VR 中导航单路径迷宫。十一名招募参与者中的十人取得了优于随机水平的在线表现(p < 0.01),而大多数人成功完成了超过 70% 的规定导航任务。这些结果表明所提出的范式作为一种神经反馈 BCI 训练工具值得进一步考虑。该范式允许用户从其自身视角出发,从一开始便进行控制,而无需事先的数据收集会话。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.04828,
  title  = {Navigating in Virtual Reality using Thought: The Development and Assessment of a Motor Imagery based Brain-Computer Interface},
  author = {Behnam Reyhani-Masoleh and Tom Chau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04828},
  year   = {2019}
}

备注

23 pages, 10 figures