Brain–computer interfaces (BCIs) en

Brain–computer interfaces (BCIs) enable users to control devices with electroencephalographic (EEG) activity from the scalp or with single-neuron activity from within the brain. Both methods have disadvantages: EEG has limited resolution and requires extensive training, while single-neuron recording entails significant clinical risks and has limited stability. We demonstrate here for the first time that electrocorticographic (ECoG) activity recorded from the surface of the brain can enable users to control a one-dimensional computer cursor rapidly and accurately. We first identified ECoG signals that were associated with different types of motor and speech imagery. Over brief training periods of 3–24 min, four patients then used these signals to master closed-loop control and to achieve success rates of 74–100% in a one-dimensional binary task. In additional open-loop experiments, we found that ECoG signals at frequencies up to 180 Hz encoded substantial information about the direction of two-dimensional joystick movements. Our results suggest that an ECoG-based BCI could provide for people with severe motor disabilities a non-muscular communication and control option that is more powerful than EEG-based BCIs and is potentially more stable and less traumatic than BCIs that use electrodes penetrating the brain.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สมองคอมพิวเตอร์อินเตอร์เฟส (ต้อง) ให้ผู้ใช้สามารถควบคุมอุปกรณ์ electroencephalographic (EEG) กิจกรรมจากหนังศีรษะ หรือกิจกรรมเดียวเซลล์ประสาทจากภายในสมอง ทั้งสองวิธีมีข้อเสีย: EEG ได้จำกัดความละเอียด และต้องการอบรม บันทึกเดียวเซลล์ประสาทมีความเสี่ยงทางคลินิกที่สำคัญ และมีจำกัดความมั่นคง เราแสดงที่นี่สำหรับครั้งแรกที่ electrocorticographic (ECoG) กิจกรรมบันทึกจากพื้นผิวของสมองสามารถให้ผู้ใช้สามารถควบคุมเคอร์เซอร์ one-dimensional คอมพิวเตอร์อย่างรวดเร็ว และถูกต้อง เราต้องระบุสัญญาณ ECoG ที่สัมพันธ์กับชนิดต่าง ๆ ของมอเตอร์และคำพูดภาพ ช่วงรอบระยะเวลาฝึกอบรมสั้น ๆ 3 – 24 นาที 4 ผู้ป่วยใช้สัญญาณเหล่านี้ เพื่อควบคุมวงปิด และบรรลุความสำเร็จราคา 74-100% ในงานไบนารี one-dimensional แล้ว ในการทดลองเพิ่มเติมเปิดวง เราพบว่า ECoG สัญญาณที่ความถี่สูง 180 Hz เข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับทิศทางการเคลื่อนไหวสองก้าน ผลของเราแนะนำว่า การ BCI ตาม ECoG สามารถให้ทุพพลภาพรุนแรงมอเตอร์ไม่ใช่กล้ามเนื้อการสื่อสารและควบคุมตัวที่มีพลังมากกว่าต้องใช้ EEG และอาจมีเสถียรภาพมากขึ้น และเจ็บปวดน้อยกว่าต้องที่ใช้หุงตเจาะสมอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อินเตอร์เฟซคอมพิวเตอร์สมอง (BCIs) ช่วยให้ผู้ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์ที่มี electroencephalographic (EEG) กิจกรรมจากหนังศีรษะหรือกิจกรรมเดียวจากเซลล์ประสาทในสมอง ทั้งสองวิธีมีข้อเสีย: EEG มีความละเอียดที่ จำกัด และจำเป็นต้องมีการฝึกอบรมในขณะที่การบันทึกเดียวเซลล์ประสาทสร้างความความเสี่ยงทางคลินิกที่สำคัญและมีการ จำกัด เสถียรภาพ เราแสดงให้เห็นถึงที่นี่เป็นครั้งแรกที่ electrocorticographic (ECOG) กิจกรรมบันทึกจากพื้นผิวของสมองที่สามารถช่วยให้ผู้ใช้ในการควบคุมเคอร์เซอร์คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งมิติได้อย่างรวดเร็วและถูกต้อง ก่อนอื่นเราระบุสัญญาณ ECOG ที่มีความสัมพันธ์กับชนิดของมอเตอร์และภาพการพูด การฝึกอบรมในช่วงเวลาสั้น ๆ ของ 3-24 นาทีจากนั้นผู้ป่วยที่ใช้สัญญาณเหล่านี้จะโทควบคุมวงปิดและเพื่อให้บรรลุความสำเร็จของอัตรา 74-100% ในงานไบนารีหนึ่งมิติ ในการทดลองเปิดวงเพิ่มเติมเราพบว่าสัญญาณที่ความถี่ ECOG ถึง 180 เฮิร์ตซ์ที่เข้ารหัสข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับทิศทางของการเคลื่อนไหวของจอยสติ๊กสองมิติ ผลของเราแสดงให้เห็นว่า BCI ECOG-based สามารถให้สำหรับคนพิการมอเตอร์รุนแรงก​​ารสื่อสารที่ไม่ใช่ของกล้ามเนื้อและตัวเลือกการควบคุมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่า BCIs EEG-based และอาจมีเสถียรภาพมากขึ้นและเจ็บปวดน้อยกว่า BCIs ที่ใช้ขั้วไฟฟ้าเจาะสมอง .

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สมอง - คอมพิวเตอร์อินเทอร์เฟซ ( นานาชาติ ) ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมอุปกรณ์ด้วย electroencephalographic ( EEG ) กิจกรรมจากหนังศีรษะหรือกับกิจกรรมเดี่ยวจากเซลล์ประสาทภายในสมอง ทั้งสองวิธีมีข้อเสีย : มีความละเอียดและต้องใช้สมอง จำกัด การฝึกอบรมที่กว้างขวางในขณะที่การบันทึกความเสี่ยงทางคลินิกที่สำคัญใช้เซลล์เดียวและมีเสถียรภาพจำกัดเราแสดงที่นี่เป็นครั้งแรกที่ electrocorticographic ( บริจาค ) กิจกรรมบันทึกจากพื้นผิวของสมองสามารถช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมคอมพิวเตอร์เคอร์เซอร์มิติอย่างรวดเร็วและถูกต้อง เราบริจาคครั้งแรกระบุสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับประเภทที่แตกต่างกันของมอเตอร์และเสียงภาพ ผ่านการฝึกอบรมช่วงเวลาสั้นของ 3 – 24 นาที4 ผู้ป่วยแล้วใช้สัญญาณเหล่านี้เพื่อควบคุมวงปิดและเพื่อให้บรรลุความสำเร็จของ 74 – 100% ในมิติเดียว สองงาน ดังนั้นในการทดลองเพิ่มเติมพบว่าสัญญาณที่บริจาคถึง 180 Hz ที่ความถี่ที่สำคัญข้อมูลเกี่ยวกับทิศทางของการเคลื่อนไหวของจอยสติก สองมิติจากผลการศึกษานี้ โดยการบริจาคสามารถให้ BCI สำหรับคนพิการรุนแรง กล้ามเนื้อ มอเตอร์ไม่สื่อสารและควบคุมตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพมากกว่าสมองว่างอยู่และมีเสถียรภาพมากขึ้น และอาจเจ็บปวดน้อยกว่านานาชาติที่ใช้ขั้วไฟฟ้าเจาะสมอง