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Abb. 2: Komponenten des BCI Systems<br />
BCI Komponenten<br />
Die Gehirn-Computer-Schnittstelle besteht<br />
aus einem PC oder Notebook sowie einem<br />
Biosignal-Verstärker mit 2 bis 64 EEG-<br />
Kanälen (Abb. 2). Der Computer läuft unter<br />
Windows mit einer Echtzeit-Kernelerweiterung.<br />
MATLAB steuert den zeitlichen und<br />
inhaltlichen Ablauf des Versuchs, das sogenannte<br />
experimentelle Paradigma. In Simulink<br />
laufen die Parameter-Auswertung und<br />
Klassifizierung des EEG in Echtzeit. Das<br />
BCI-System lässt sich auch über eine Internet-<br />
oder ISDN-Verbindung – zur Datenkontrolle<br />
und Versuchsüberwachung – steuern.<br />
Der „Biosignal amplifier“ g.BSamp misst<br />
die EEG Aktivität der Versuchsperson. Das<br />
verstärkte Signal wird danach vom „Realtime<br />
system“ g.RTsys analysiert und klassifiziert.<br />
Über die „Stimulation unit“ g.STIMunit<br />
wird das Klassifikationsresultat der Versuchsperson<br />
rückgemeldet.<br />
MATLAB<br />
select 2/03<br />
Anwendungen<br />
Highlights<br />
Das Brain-Computer Interface – unter<br />
MATLAB und Simulink realisiert – ermöglicht<br />
in einer Trainingsphase mit Paradigmen<br />
ohne Feedback den Computer auf die<br />
EEG-Muster der Versuchspersonen zu trainieren.<br />
In der Anwendungsphase laufen Paradigmen<br />
mit Feedback, um z.B. einen Cur-<br />
sors am Bildschirm mittels Gedanken zu<br />
steuern. Der BCI-Ausgang kann über die<br />
von Simulink zur Verfügung stehenden<br />
Hardwareschnittstellen zur Kontrolle externer<br />
Geräte verwendet werden (z.B. Fernbedienung<br />
eines TV-Gerätes). Über ‚Scope‘-<br />
Blöcke werden die EEG-Daten zur visuellen<br />
Kontrolle am Bildschirm angezeigt und am<br />
Ende des Versuchs gespeichert.<br />
Kontrollstrategie<br />
Die Gehirn-Computer-Schnittstelle kann<br />
z.B. durch die Vorstellung einer Hand- oder<br />
Fußbewegung gesteuert werden. Durch die<br />
Wahl dieser Strategie genügt es, das EEG<br />
über den entsprechenden sensomotorischen<br />
Gehirnarealen abzuleiten, z.B. bei der Vorstellung<br />
einer rechten Handbewegung über<br />
der linken Gehirnhälfte (bei Elektrodenposition<br />
C3). Wenn sich die Versuchsperson eine<br />
Bewegung der rechten Hand vorstellt, verlängert<br />
sich der waagrechte Balken nach<br />
rechts, bei der Vorstellung einer Bewegung<br />
der linken Hand nach links (Abb. 3).<br />
Abb. 3: BCI Paradigma mit Feedback. Das Scope zeigt 2 EEG Kanäle über 5 Sekunden.<br />
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