基于边缘响应叠加的cVEP脑机接口刺激设计新方法
神经元与认知
2022-07-26 v1
摘要
本研究的目的是基于关于视觉系统对编码视觉刺激的实际EEG响应行为与特性的实验研究，开发一种用于设计cVEP BCI刺激序列的新方法，以减少训练时间并增加可能的目标数量。以60Hz刷新率的计算机显示器呈现视觉刺激，以每通道每秒2000个样本的记录来自8个枕部电极的EEG。通过对160次试验信号平均获得长视觉刺激脉冲的起始与偏移EEG响应。这些边缘响应被用于依据叠加原理预测对任意刺激序列的EEG响应。我们还实现并测试了一个利用该原理生成的目标模板的BCI拼写器。研究发现，某些短刺激模式可被叠加原理精确预测。由这些最优模式组合构建的BCI序列相比将叠加原理应用于传统m序列和随机生成序列时，获得了更高的准确率（95.9%）和ITR（57.2 bpm）。BCI应用的训练时间仅涉及边缘响应的采集，少于4分钟，且可能产生海量序列。这是首项基于通过观察若干刺激模式的实际脑响应所获得的约束来设计cVEP BCI序列的研究。
引用
@article{arxiv.2004.06766,
title = {New Approach for Designing cVEP BCI Stimuli Based on Superposition of Edge Responses},
author = {M. N. Yasinzai and Y. Z. Ider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06766},
year = {2022}
}
备注
This paper has two parts: the main text and the supporting material. Main text is 16 pages, has 11 figures, and has 1 table. Supporting material is 11 pages, has one figure, and has 24 tables. This paper is submitted to IOP BPEX journal