Diseño e implementación de un sistema BCI basado en el paradigma SSVEP

Abstract

[ES] El presente proyecto está enfocado en el empleo de una interfaz cerebro-computador (BCI- Brain Computer Interface), para el control de una aplicación, utilizando el amplificador EEG Enobio de 8 canales. Este sistema utiliza las señales del electroencefalograma (EGG) generadas por el cerebro humano y permite que una persona pueda interactuar con su entorno sin necesidad de mover ningún músculo. Los sistemas BCI pueden basarse en numerosos paradigmas: P300, Motor Imaginary Pero para esta aplicación se ha elegido el paradigma SSVEP (Steady State Visual-Evoked Potentials), que se considera como una respuesta cortical continua provocada por estímulos visuales repetitivos (RVS). Es decir, los SSVEP contienen la misma frecuencia fundamental que el RVS al que esté mirando el usuario. Por tanto, este tipo de aplicaciones están destinadas principalmente a personas con problemas de movilidad reducida. Para llevarlo a cabo, el proyecto se divide en dos partes; Por un lado, se ha utilizado RVS con los estímulos configurados en la pantalla de un computador. Por otra parte usando el entorno LabVIEW y la DAQ USB-6008, una matriz de diodos LEDs han actuado como RVS. Con ambos programas se analizan que estímulos presentan unos resultados más fiables. Por otro lado, se ha diseñado e implementado una aplicación para el control, utilizando como RVS los LEDs. De esta manera, se ha desarrollado una aplicación en LabVIEW, que, mediante la comunicación con OpenViBE, extrae la frecuencia del SSVEP, y en función de esta, actuará encendiendo otro determinado LED, previamente definido.

[EN] The present project is focused on the use of a brain-computer interface (BCI), for the control of an application, using the Enobio 8-channel EEG amplifier. This system uses the signals of the electroencephalogram (EGG) generated by the human brain and allows a person to interact with their environment without moving any muscle. BCI systems can be based on numerous paradigms: P300, Motor Imaginary... For this application we have chosen the SSVEP (Steady State Visual-Evoked Potentials) paradigm, which is considered as a continuous cortical response caused by repetitive visual stimuli (RVS). That is, SSVEPs contain the same fundamental frequency as the RVS that the user is looking at. Therefore, this type of applications are mainly intended for people with reduced mobility problems.To carry it out, the project is divided into two parts; On the one hand, RVS has been used with the stimuli configured on the screen of a computer. On the other hand, using the LabVIEW environment and the USB-6008 DAQ, a matrix of LED diodes has acted as RVS. With both programs, it is analyzed which stimuli present the most reliable results.On the other hand, an application for control has been designed and implemented, using the LEDs as RVS. In this way, an application has been developed in LabVIEW, which, through communication with OpenViBE, extracts the frequency of the SSVEP, and depending on this, it will act by igniting another determined LED, previously defined.