Integração de um cenário de realidade virtual com uma BCI baseada em imaginação motora para aplicação em reabilitação de pacientes neurológicos

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Trabalho
  • Eixo temático: BIOLÓGICAS
  • Palavras chaves: BCI; Realidade-virtual; Reabilitação;
  • 1 UNICAMP
  • 2 Unicamp
  • 3 Universidade Estadual de Campinas

Integração de um cenário de realidade virtual com uma BCI baseada em imaginação motora para aplicação em reabilitação de pacientes neurológicos

JOÃO ALFREDO SANTOS DE MEIRELES

UNICAMP

Resumo

O trabalho aqui apresentado tem como foco o desenvolvimento de uma Interface Cérebro-Computador (BCI, do inglês Brain-Computer Interface) de imagética motora (IM) a partir de um modelo previamente desenvolvido no grupo de pesquisa e, então, a integração com ambientes de Realidade-Virtual (RV) para fins de reabilitação de pacientes neurológicos. O paradigma adotado para a BCI consiste no posicionamento de 64 canais de eletrodos secos de eletroencefalografia (EEG) e o processamento dos dados coletados por estes através dos seguinte passos: pré-processamento do sinal bruto através de filtros temporais e remoção de ruídos; aplicação de filtros espaciais a partir do método Common Spatial Patterns (CSP); extração de atributos por meio da análise da potência nas bandas de interesse do sinal captado; por fim, o treinamento de um classificador do tipo Support Vector Machines (SVM) capaz de prever a IM na integração em tempo real. Até o momento, foi programado e validado por meio de diferentes testes de performance o modelo da BCI. Ademais, a partir dos protocolos Lab Streaming Layer (LSL) realizou-se uma simples implementação em um jogo bidimensional dentro do ambiente Unity.

Apoio/Financiamento da Pesquisa: FAPESP

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JOÃO ALFREDO SANTOS DE MEIRELES

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As tarefas de imagética motora eram dividas em blocos de 8 segundos que intercalavam entre períodos de repouso e de imagética. Nos dois segundos iniciais do bloco de atividade os sujeitos eram avisados, por meio de uma cruz na tela, sobre o início da imaginação motora. A direção que os sujeiros deveriam imaginar o movimento (mão direita ou esquerda) era decidida aleatóriamente no programa e este devolvia o feedback da imaginação por meio de um bloco se movendo na tela de acordo com a classificação da imagética.

Ao todo foram realizadas 12 sessões, em que na primeira e na última não havia o uso do neurofeedback. Dentro de cada sessão eram realizadas 5 runs de 128 segundos, onde ocorriam os blocos intercalados de repouso e atividade. Recomendou-se que os voluntários realizassem duas a três sessões por semana.

Autor

JOÃO ALFREDO SANTOS DE MEIRELES

Muito obrigado!