Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/88036
Title: Controller Implementation For A SSVEP-Based Non-Volitional Neuro-Feedback BCI
Other Titles: Implementação de um Controlador baseado em potênciais SSVEP para um BCI com Neurofeedback Não-Voluntário
Authors: Silva, João Pedro Estiveira Campos
Orientador: Soares, Ernesto Saias
Branco, Miguel Sá Sousa Castelo
Keywords: Controlo; Não-voluntário; SSVEP; BCI; Simulações; Control; Non-voluntary; SSVEP; BCI; Simulations
Issue Date: 23-Sep-2019
Serial title, monograph or event: Controller Implementation For A SSVEP-Based Non-Volitional Neuro-Feedback BCI
Place of publication or event: ICNAS; ICBR; ISR
Abstract: As potencialidades das brain-computer interfaces (BCI) não foram até hoje significativamente seguidas ou demonstradas. Nesta tese foram estudados steady-state visual evoked potentials (SSVEP) com o objectivo de implementar um protótipo de controlo através de um BCI de modo a estabilizar oscilações induzidas a uma frequência específica e medidas com equipamento encefalográfico (EEG), que estão potencialmente relacionadas com activação de sinapses e com dinâmicas de sincronização de sinapses na região cerebral do córtex visual primário. Com este propósito, foram calculados modelos matemáticos da resposta cerebral aos estímulos visuais já testados de modo a realizar simulações de sistemas de controlo e reunir resultados que suportem experiências com humanos. Foi alcançado um controlo parcial em valores de referência de controlo específicos para 9 modelos cerebrais, suportando assim a implementação de um protótipo. A configuração do protótipo é mostrada e testada, e funciona com equipamento de EEG no ‘loop’ de controlo. A hipótese biológica diz que, se a potência instantânea a uma frequência específica está ligada com a activação de sinapses e sincronização entre elas, então é possível um controlo parcial sobre esses fenómenos biológicos se a estabilização dessa potência for conseguida. A validação da hipótese biológica apenas pode ser realizada recorrendo a futuros ensaios experimentais...............................................................................................
Rehabilitation brain-computer interface (BCI) potentialities are not yet being significantly followed or fulfilled. In this thesis, the brain’s steady-state visual evoked potentials (SSVEP) are studied to implement a BCI control system prototype to stabilize frequency specific induced oscillations in electroencephalogram (EEG) measured brain visual evoked potentials, which reflect synapse activation and synchronization dynamics happening in the primary visual cortex. For this purpose, brain SSVEP mathematical models were estimated to perform control system simulations and collect results to support human subject’s experiences. Partial control in specific control reference values was accomplish for 9 human brain SSVEP models, supporting the BCI controller prototype implementation. The prototype setup is demonstrated and tested, functioning with EEG equipment in loop. The biological hypothesis states that, if the frequency specific instantaneous power is linked with synapse activation and synchronization between activated synapses, then it is possible to partially control those phenomena through the stabilization of that frequency specific power. Biological hypothesis validation can only be achieved in experimental trials with humans, scheduled for future work...............................................................................................................................................................................................................................
Description: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/88036
Rights: openAccess
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