350 руб
Журнал «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» №12 за 2011 г.
Статья в номере:
Использование символьной матрицы в парадигме нейроинтерфейса, построенного на основе анализа компонентов зрительного вызванного потенциала
Ключевые слова: зрительные вызванные потенциалы буквы символы нейрокомпьютерный интерфейс опознание
Авторы:
Е. Д. Барк - к. биол. н.; м. н. с., Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН E-mail: lisbark@mail.ru К. А. Салтыков - к. биол. н., с. н. с., Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН E-mail: K_Saltykov@mail.ru С. А. Кожухов - аспирант, Национальный исследовательский университет, Московский физико-технический институт E-mail: serik1987@gmail.com М. А. Куликов - к. биол. н., ст. н. с. Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН E-mail: mkoulikov@mail.ru
Аннотация:
В устройствах нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ) в качестве стимулов обычно используются буквенные матрицы, но как мы предполагаем, использование матрицы, состоящей из символов может повысить эффективность систем НКИ. Проведено сопоставление топографии компонентов зрительного вызванного потенциала в опытах с символьной и буквенной (кириллической) матрицами. Аппаратно-программные устройства, созданные для НКИ с буквенной матрицей, можно с успехом использовать и для НКИ с символьной матрицей, однако при разработке систем классификации необходимо учесть особенности этой стимуляции.
Страницы: 25-32
Список источников
  1. Конышев В. А., Карловский Д. В., Славуцкая А. В., Авдейчик В. Г., Шмелев А. С., Шевелев И. А.Исследование опознания задуманных букв и слов по волне p300 вызванного потенциала мозга человека с помощью нейрокомпьютерного интерфейса // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2007. Т. 93. № 2. С. 141-149.
  2. Мельник А. Д.Анализ компонентов P3a и P3b волны Р300 зрительного вызванного потенциала мозга человека в модели интерфейса мозг-компьютер // ИВНД и НФ РАН: Материалы XII науч. конф. молодых ученых. Москва. Октябрь 2008. С. 16.
  3. Михайлова Е. С., Чичеров В. А., Птушенко Е. А., Шевелев И. А. Пространственный градиент волны Р300 зрительного вызванного потенциала мозга человека в модели нейрокомпьютерного интерфейса // Журнал высшей нервной деятельности. 2008. Т. 58. № 3. С. 302-308.
  4. Реформатский А. А. Введение в языковедение. М.: Аспект пресс. 1999.
  5. Шишкин С. Л., Ганин И. П., Басюл И. А., Каплан А. Я. Интерфейс мозг-компьютер на основе волны P300: волна N1 и проблема дистракторов // XV Междунар. конф. по кибернетике. Ростов-на-Дону. 2008. Т. 1. С. 30-33.
  6. Appelbaum, L. G., Liotti, M., Perez, R. III, Fox, S. P., Woldorff, M. G., The temporal dynamics of implicit processing of non-letter, letter, and word-forms in the human visual cortex. Front. Hum. Neurosci. 2009. V. 3.; doi: 10.3389/neuro. 09.056. 2009
  7. Bentin, S., ERP Manifestations of Processing Printed Words at Different Psycholinguistic Levels: Time Course and Scalp Distribution. Journal of Cognitive Neuroscience 1999. 11:3. P. 235-260.
  8. Birbaumer, N., Kubler, A., Ghanayim, N., Hinterberger, T., Perelmouter, J., Kaiser, J., Iversen, I., Kotchoubey, B., Neumann, N., Flor, H., The thought translation device (TTD) for completely paralyzed patients // IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering 2000; 8: P. 190-192.
  9. Bobrov, P., Frolov, A., Cantor, C., Fedulova, I., Bakhnyan, M., Zhavoronkov, A., Brain-Computer Interface Based on Generation of Images//2011 PLoS ONE 6(6): e20674. doi: 10.1371/journal.pone.0020674
  10. Cheng, X., Schafer, G., Akyürek, E. G., Name agreement in picture naming: An ERP study. International Journal of Psychophysiology 2010. V. 76. P.130-141.
  11. Farwell, L. A., Donchin, E., Talking off the top of your head: towards а mental prosthesis utilizing event-related brain potentials // Electroenceph. and clin. Neurophysiol. 1988. V. 70. P. 510-523.
  12. Liu, Y., Zhou, Z., Hu, D., Gaze independent brain-computer speller with covert visual search tasks // Clinical Neurophysiology. 2011. V. 122(6). P. 1127-1136.
  13. Mak, J. N., Arbel, Y., Minett, J. W., McCane, L. M., Yuksel, B., Ryan, D., Thompson, D., Bianchi, L., Erdogmus, D., Optimizing the P300-based brain-computer interface: current status, limitations and future directions. J. Neural Eng. 8 (2011), doi:10.1088/1741-2560/8/2/025003
  14. McFarland, D. J., Sarnacki, W. A., Townsend, G., Vaughan, T., Wolpaw, J. R., The P300-based brain-computer interface (BCI): Effects of stimulus rate // Clinical Neurophysiology. 2011. V. 122. I. 4. P. 731-737.
  15. Nobre, A. C., McCarthy, G., Language-Related Field Potentials in the Anterior-Medial Temporal Lobe: II // Effectsof Word Type and Semantic Priming The Journal of Neuroscience. 1995. 15(2). P. 1090-l098.
  16. Picton, T. W., The P300 wave of the human event-related potential // Clinical Neurophysiology. 1992. V. 9. № 4. P. 456-479.
  17. Polich, J., Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b. Clin. Neurophys. 2007. V. 118. P. 2128-2148.
  18. Polich, J., Criado, J. R., Neuropsychology and neuropharmacology of P3a and P3b // International Journal of Psychophysiology. 2006. 60: 172-185.
  19. Schendan, H. E., Ganis, G., Kutas, M., Neurophysiological evidence for visual perceptual categorization of words and faces within 150 ms // Psychophysiology. 1998. № 35. P. 240-251.
  20. Shishkin, S. L., Ganin, I. P., Kaplan, A. Y., ERP in a moving matrix modification of the P300 brain-computer interface paradigm // Neuroscience Lett. 2011. № 496. P. 95-99.
  21. Volosyak, I., Guger, C., Graser, A., Toward BCI Wizard - best BCI approach for each user // Materials of 32ndAnnual International Conference of the IEEE EMBS. Buenos Aires, Argentina. 2010. P. 4201-4204.
  22. Wolpaw, J. R., McFarland, D. J., Control of a two-dimensional movement signal by a noninvasive brain-computer interface in humans // PNAS 2004. 101(51). P. 17849-17854.