BCI

1. ‫مرادی‬ ‫سیدیحیی‬
‫مهندسی‬ ‫و‬ ‫فنی‬ ‫دانشکده‬
‫پزشکی‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬
s.yahyamoradi@mehr.ui.ac.ir

2. ‫فهرست‬‫مطالب‬
13932‫از‬15
‫پیشنیاز‬
‫مقدمه‬
‫روش‬‫تحقیق‬
‫نتیجه‬‫گیری‬
‫مراجع‬

3. •‫لوییجی‬‫گالوانی‬:1786
•‫اصول‬‫عملکرد‬‫سیستم‬‫عصبی‬
•‫صدمات‬‫نخاعی‬(SCI)
‫عصبی‬ ‫سیستم‬
13933‫از‬15
‫پیشنیاز‬
©http://www.cdc.gov/heartdisease/images/hd_cholesterol_illustration_02.jpg
©http://www.jupiterjenkins.com/unmotivated-monday/

4. •‫نیاز‬‫مصدمین‬‫نخاعی‬‫برای‬‫تحرک‬‫و‬‫ایده‬‫های‬‫اصالحی‬
•1929:‫هانس‬‫برگر‬:EEG
•1970:DARPA:BCI
‫تاریخچه‬
13934‫از‬15
‫مقدمه‬
© http://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Berger#mediaviewer/File:HansBerger_Univ_Jena.jpeg© http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/DARPA_Logo.jpg/1280px-DARPA_Logo.jpg

5. ‫کاربردها‬
13935‫از‬15
‫مقدمه‬
© http://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Berger#mediaviewer/File:HansBerger_Univ_Jena.jpeg© http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/DARPA_Logo.jpg/1280px-DARPA_Logo.jpg

6. •‫اجزای‬‫اصلی‬
‫اجزای‬‫عملیاتی‬
‫حلقه‬‫های‬‫فیدبکی‬
‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫اجزای‬BCI
13936‫از‬15
‫تحقیق‬ ‫روش‬
© http://www.cortechsolutions.com/Applications/BCI2000_1.aspx

7. ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫اجزای‬BCI
13937‫از‬15
‫تحقیق‬ ‫روش‬
EEG, PET, CT, fMRI,…
Signal Processing
Feature Extraction
Pattern Recognition
Microprocessor
Embedded Systems
DSP Processor

8. ‫کلی‬ ‫بندی‬ ‫دسته‬BCI
13938‫از‬15
‫تحقیق‬ ‫روش‬
‫ثبت‬ ‫نحوه‬
‫تهاجمی‬ ‫غیر‬‫تهاجمی‬
EEG
‫مکانیزم‬‫عصبی‬
‫سیگنال‬ ‫پردازش‬ ‫شیوه‬
.I‫سنکرون‬
.I‫رخداد‬ ‫به‬ ‫وابسته‬ ‫پتانسیل‬ ‫پایه‬ ‫بر‬(ERP)
.II‫برانگیخته‬ ‫پتانسیل‬ ‫پایه‬ ‫بر‬(EvP)
.II‫آسنکرون‬
‫اص‬ ‫های‬ ‫فعالیت‬ ‫پایه‬ ‫بر‬ ‫و‬ ‫خارجی‬ ‫تحریک‬ ‫بدون‬‫لی‬
‫مغز‬ ‫خود‬(‫مانند‬‫عملی‬‫ا‬‫ت‬‫ریاضی‬)‫است‬.

9. •‫پتانسیل‬‫برانگیخته‬‫بینایی‬(VEP)
‫این‬‫پاسخ‬‫در‬‫تحریک‬‫بینایی‬‫مانند‬‫نور‬‫فلش‬‫می‬‫باشد‬
‫و‬‫بیشتر‬‫در‬‫ناحیه‬‫پس‬‫سری‬‫ایجاد‬‫می‬‫شود‬.
•P300
‫این‬‫پاسخ‬‫در‬‫تحریک‬‫شنوایی‬‫می‬‫باشد‬.
‫سنکرون‬ ‫روشهای‬
13939‫از‬15
‫تحقیق‬ ‫روش‬
‫پیک‬ ‫یک‬ ‫ایجاد‬ ‫سبب‬ ‫مطلوب‬ ‫ی‬‫گزینه‬ ‫ی‬‫مشاهده‬‫در‬
‫سیگنال‬EEG‫است‬ ‫شده‬ ‫شخص‬

10. •‫ریتم‬‫مغزی‬(،‫دلتا‬،‫تتا‬،‫آلفا‬،‫مو‬،‫بتا‬‫گاما‬)
•‫پتانسیل‬‫آهسته‬‫قشری‬(SCP)
‫میانگین‬‫پتانسیل‬‫قشر‬‫مغز‬
•‫فعالیت‬‫سلول‬‫عصبی‬(ANC)
‫نرخ‬‫فعالیت‬‫نورونهای‬‫مغز‬
‫آسنکرون‬ ‫روشهای‬
139310‫از‬15
‫تحقیق‬ ‫روش‬
‫حرک‬‫برای‬‫قشری‬‫ی‬‫آهسته‬‫پتانسیل‬‫ت‬
‫مشخص‬‫مقصد‬‫یک‬‫به‬‫موس‬‫نشانگر‬

11. ‫های‬‫روش‬‫سنکرون‬‫سریع‬‫هستند‬‫و‬‫به‬‫علت‬‫ی‬‫دامنه‬،‫باال‬‫در‬‫سیگنال‬EEG‫به‬
‫راحتی‬‫قابل‬‫تشخیص‬‫هستند‬‫و‬‫به‬‫های‬‫الگوریتم‬‫پردازش‬‫سیگنال‬‫ساده‬‫تری‬‫نیاز‬
‫دارند‬.
‫های‬‫روش‬‫آسنکرون‬‫به‬‫مدت‬‫زمان‬‫بیشتری‬‫برای‬‫رسیدن‬‫به‬‫خروجی‬‫مطلوب‬‫ن‬‫یاز‬
،‫دارند‬‫های‬‫الگوریتم‬‫پردازش‬‫سیگنال‬‫در‬‫ها‬‫آن‬‫تر‬‫پیچیده‬،‫است‬‫سیگنال‬‫و‬‫رودی‬
‫نیاز‬‫به‬‫تقویت‬‫بیشتری‬‫دارد‬.
‫گیری‬ ‫نتیجه‬
139311‫از‬15
‫گیری‬ ‫نتیجه‬

12. • [1] W. S. Eric, J. M. Dennis, M. V. Theresa, and R. W. Jonathan, "BCIs in the Laboratory and at Home: TheWadsworth Research
Program," in Brain-computer Interfaces, B. Graimann, B. Allison, and G. Pfurtscheller, Eds., ed. Heidelberg: Springer, 2010, pp.
97-112
• [2] A. Vallabhaneni, T. Wang, and B. He, "Brain-Computer Interface," in Neural Engineering, B. He, Ed., ed New York: Kluwer
Academic/Plenum, 2005, pp. 85-121.
• [3] J. R. Wolpaw, N. Birbaumer, D. J. McFarland, G. Pfurtscheller, and T. M. Vaughan, "Brain-computer interfaces for
communication and control," Clinical Neurophysiol, vol. 113, pp. 767-91, Jun 2002.
• [4] M. van Gerven, J. Farquhar, R. Schaefer, R. Vlek, J. Geuze, A. Nijholt, et al., "The brain-computer interface cycle," J Neural
Eng, vol. 6, Aug.2009.
• [5] M. Hazrati and A. Erfanian, "An online EEG-based brain-computer interface for controlling hand grasp using an adaptive
probabilistic neural network," Med Eng Phys, vol. 32, pp. 730-9, Sep 2010.
• [6] H. Cecotti, "Spelling with non-invasive Brain-Computer Interfaces--current and future trends," J Physiol Paris, vol. 105, pp.
106-14, Jan-Jun 2011.
• [7] A. Bashashati, M. Fatourechi, R. K. Ward, and G. E. Birch, "A survey of signal processing algorithms in brain-computer
interfaces based on electrical brain signals," J Neural Eng, vol. 4, pp. R32-57, Jun 2007.
• [8] C. G. Pinheiro, Jr., E. L. Naves, P. Pino, E. Losson, A. O. Andrade, and G. Bourhis, "Alternative communication systems for
people with severe motor disabilities: a survey," Biomed Eng Online, vol. 10, p. 31, 2011.
• [9] J. R. Wolpaw and N. Birbaumer, "Brain-computer interfaces for communication and control," in Textbook of Neural Repair
and Rehabilitation, S. C. M.E. Selzer, L.G. Cohen, P. Duncan, F.H. Gage Ed., ed Cambridge: Cambridge University Press, 2006, pp.
602-614.
• [10] F. Guo, B. Hong, X. Gao, and S. Gao, "A brain-computer interface using motion-onset visual evoked potential," J Neural
Eng, vol. 5, pp. 477-85, Dec 2008.
• [11] A. Medl, D. Flotzinger, and G. Pfurtscheller, "Hilbert-transform based predictions of hand movements from EEG
measurements," in Engineering in Medicine and Biology Society, 1992 14th Annual International Conference of the IEEE, 1992,
pp. 2539-2540.
‫مراجع‬
139312‫از‬15
‫مراجع‬

13. ‫شما‬ ‫توجه‬ ‫از‬ ‫تشکر‬ ‫با‬
139315‫از‬15