
g.BCIsys는 인간의 뇌와 컴퓨터 간의 통신 채널을 제공하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)입니다.
정신 활동은 전기 활동을 포함하며, 이러한 전기생리 신호는 뇌파도(EEG)나 피질전도(ECoG)와 같은 기법으로 감지할 수 있습니다. BCI 시스템은 이러한 변화를 감지하여 제어 신호로 변환하는데,
이는 물체 이동, 편지 작성, 문 열기, TV 채널 변경, 제어 장치 및 기타 일상적인 가정 활동에 사용할 수 있습니다.
이는 이동성이 제한된 사람들이 독립성을 높이고, 의식 장애(DOC), 심각한 뇌 손상,
혹은 락인 증후군으로 고통받는 완전히 마비된 환자들이 환경과 소통할 수 있도록 돕습니다.
더 나아가,
BCI 기술은 이 환자들의 남은 인지 기능을 평가하는 도구로 활용될 수 있습니다.
BCI는 뇌졸중 후 운동 재활과 뇌 지도 작성 절차에도 사용됩니다. g.tec의 BCI 시스템은 생체 신호 획득, 실시간 및 오프라인 생체 신호 분석, 데이터 분류 및 뉴로피드백에 필요한 모든 하드 및 소프트웨어 구성 요소를 포함하고 있습니다.
BCI 시스템은 g.USBamp, g.HIamp 또는 g.Nautilus로 구성할 수 있습니다. g.HIsys와 함께라면 바이오 신호 데이터를
Simulink로 직접 읽을 수 있는 강력한 소프트웨어 패키지를 갖게 됩니다. Simulink 블록은 데이터를 시각화하고 저장하는 데 사용됩니다. 매개변수 추출 및 분류는 표준
Simulink 블록, g.HIsys 라이브러리 또는 자체 작성된
S-함수를 사용하여 수행할 수 있습니다.
EEG 데이터 수집 후에는
g.BSanalysis, EEG, ECoG, CCEP 및 분류 도구 상자로 데이터를 분석할 수 있습니다. BCI 샘플 애플리케이션을 사용하면 몇 시간 내에 최첨단
BCI 실험을 개발할 수 있습니다. PRODUCT HIGHLIGHTS
Complete BCI research system for EEG and ECoG | | Ready to go paradigms for spelling, robot and cursor control | | Seamless integration of real-time experiments and off-line analysis | | Open source paradigms let you make adaptations and develop applications easily | | BCI technology proven across hundreds of subjects and labs | | Recommended setup for a fully equipped BCI lab plan available | | MATLAB/Simulink Rapid Prototyping environment speeds up development times from months to days | | Runs with g.USBamp, g.HIamp or g.Nautilus technology | | Zero class enabled for SSVEP, P300 and motor imagery | | The only environment that supports all BCI approaches (P300, SSVEP/SSSEP, Motor Imagery, cVEP slow waves) | | Integrates invasive and non-invasive stimulation for closed-loop experiments | | Multi-device feature to record from multiple subjects or different g.tec biosignal amplifiers |
AVAILABLE TOOLBOXES
Motor Imagery Common Spatial Patterns | | Motor Imagery Common Spatial Patterns with FES | | Code-based BCI | | SSVEP | | Hybrid | | Ping Pong | | EMG and EOG Control | | Fusiform Face Area | | Hyperscanning | | Virtual Reality and Augmented Reality (P300 mastermind, cVEP space traveller, SSVEP smart home) | | Visual P300 | | Vibro-tactile P300 | | Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) |
운동 영상
뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 시스템의 가장 일반적인 유형 중 하나는 운동 영상(MI)에
의존합니다. 사용자는 오른손이나 왼손을 움직이는 것을 상상하도록 요청받습니다. 이로 인해 EEG 신호에서 특정 뇌 활동 패턴이 생성되며, 인공 분류기가 사용자가 상상한 손이 움직이는 것을 감지할 수 있도록 해석할 수 있습니다. 이 방법은 철자, 가상 환경 내비게이션, 커서, 휠체어, 보조기, 보철기 제어 등 다양한 의사소통 및 제어 목적으로 사용되어 왔습니다.
로봇 장치를 이용한 운동 재활
운동 영상(MI) 훈련은 수행에 대한 피드백이 제공되지 않더라도 뇌졸중 재활에서 효과적인 치료법으로 알려져 있습니다. 추가적인 실시간 피드백을 제공하면 헵 학습을 촉진하여 피질 가소성을 높이고 기능적 회복을 향상시킬 수 있습니다.
MI 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 재활 로봇이나 외골격과 연결할 수 있습니다. 사용자가 특정 유형의 움직임을 상상할 때, BCI 시스템은 이 움직임
이미지를 감지하고 피드백을 제공하는 장치를 트리거할 수 있습니다.
P300 EVENT-RELATED POTENTIAL
P300은 뇌파검사(EEG)로 감지할 수 있는 또 다른 뇌 활동 유형입니다. P300은
중요하면서도 상대적으로 드문 자극 후에 발생하는 뇌파 성분입니다. EEG 신호에서 P300은 자극 시작 후 300ms 후에 양의 파동으로 나타납니다. 전극은 후두부와 후두부에 배치되며, P300이 가장 두드러집니다.
MOTOR IMAGERY BASED PING PONG
GAME
탁구를 할 때는 두 사람이 BCI 시스템에 연결되어 모터 영상으로 패들을 제어할 수 있습니다. 패들은
왼손 움직임의 상상력으로 위로, 오른손 움직임의 상상력으로 아래로 움직입니다. 이 알고리즘은 1인당 두 개의
EEG 채널에 해당하는 알파 및 베타 영역의 EEG 대역 특성을 추출합니다. 따라서 총 4개의 EEG 채널이
분석되고 분류됩니다.
HIGH-GAMMA MAPPING AND CONTROL
대부분의 BCI가 EEG에
의존하지만, 최근 연구에서는 ECoG 기반 BCI에 주목을 받고 있습니다. 최근 연구들은 이러한 장점 덕분에 ECoG가 유사한 EEG 기법보다 더 뛰어난 성능을 낼 수 있음을
여러 차례 입증했습니다. ECoG 기반 시스템은 EEG 시스템에
비해 다음과 같은 여러 장점을 가지고 있습니다:
- 더 높은 공간 해상도
- 더 높은 주파수 범위
- 아티팩트가 적습니다
- 사용 전에 젤을 바를 필요는 없습니다
ECoG 방법들은 BCI를 개선하고 신경과학의 근본적인 질문을 해결하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 몇몇 시도는 ECoG와 '웅변
피질'을 지도화하려는 시도가 있습니다. 즉, 과학자들은 사람들이 서로 다른 단어나 음소를 말하는 동안 뇌의 언어 영역을 연구했습니다. 결과는 EEG 기반 방법보다 훨씬 더 많은 정보를 제공했으며, EEG BCI로는 불가능한 새로운 ECoG BCI에 영감을 주었습니다. 다른 연구들은 움직임과 관련된 뇌 활동을 탐구했습니다.
이 점은 EEG와 함께 매우 잘 연구되어 왔으며, 실제 및 상상 움직임이 8-12Hz 범위의 활동에 영향을 미친다는
잘 알려진 지배적 패러다임으로 이어졌습니다. ECoG 연구는 이것이 전체 그림의 일부에 불과하다는 것을
보여주었습니다. 움직임은 두피 EEG로는 감지할 수 없는 70-200 Hz 정도의 더 높은 주파수 대역에도 영향을 미칩니다. 이
고주파 대역은 더 집중적이며, EEG 방법보다 더 정밀하고 정확한
BCI를 얻을 수 있습니다.
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