ERP Çalışmaları (P300, SSVEP)

Olay ilişkili potansiyeller (ERP), belirli bir uyarana yanıt olarak beyinde oluşan zamana kilitli elektriksel aktivitelerdir. EEG ile milisaniye hassasiyetinde ölçülen bu yanıtlar, bilişsel süreçlerin nöronal altyapısını doğrudan yansıtır.

g.tec'in BCI ortamı, P300, SSVEP ve ERD/ERS (Event-Related Desynchronization/Synchronization) olmak üzere üç temel ERP paradigmasını hazır toolbox olarak sunar. Bu paradigmalar hem iletişim sistemleri hem de temel nörobilim araştırmaları için yaygın şekilde kullanılmaktadır.

g.tec'in P300 speller sistemi, 6×6 matristeki 36 karakteri rastgele sırayla yanıp söndürür. Kullanıcı hedef karakteri sessizce sayarken beyinde P300 yanıtı oluşur; gerçek zamanlı algoritma bu yanıtı tespit ederek hedef karakteri seçer.

Guger ve arkadaşlarının 81 sağlıklı katılımcıyla yürüttüğü çalışmada bu yöntemle yüzde 99'un üzerinde sınıflandırma doğruluğu elde edilmiştir. Kuru elektrotlarla yapılan P300 BCI çalışmaları, jel bazlı sistemlere yakın doğruluk elde edildiğini göstermiştir. ALS ve locked-in sendromu hastalarına yönelik intendiX sistemi bu temele dayanmaktadır.

• Visual P300 toolbox

g.tec'in SSVEP toolbox'ı, her biri farklı frekansta titreşen ışık kaynaklarına odaklanmayı bilgisayar komutuna dönüştürür. Kullanıcı herhangi bir ışığa bakmadığında sistem “kontrol yok” moduna geçer; bu zero-class özelliği güvenli kullanım için kritik öneme sahiptir.

Ars Electronica Festivali'nde bir hexapod robot, g.tec sistemi üzerinde SSVEP paradigmasıyla kontrol edilmiştir. Akıllı ev, tekerlekli sandalye ve araç içi sistem kontrolü uygulamalarında saniyede 100 bit'e ulaşan ITR değerleriyle literatürde referans alınan sonuçlar elde edilmiştir.

• SSVEP toolbox

g.tec BCI sistemi, TV, müzik, ısıtma, pencere ve telefon gibi unsurları içeren 3 boyutlu sanal bir evin kontrolünü P300 paradigmasıyla gerçekleştirir. Kullanıcılar yedi farklı kontrol maskesi aracılığıyla sanal ortamda hareket edebilir.

Edlinger ve Guger tarafından yürütülen çalışmalarda, Second Life sanal dünyası da dahil olmak üzere 31 ila 55 sınıflı P300 sistemleri test edilmiş ve gerçek dünya uygulamalarında yüksek doğruluk oranları elde edilmiştir.

• P300 Smart Home toolbox

g.Pangolin, dünyanın ilk ultra-yüksek yoğunluklu elektrot ve biyopotansiyel amplifikatör sistemidir. 8,6 mm elektrot aralığıyla 1.024 kanala kadar kayıt imkânı sunar. Bu uzamsal çözünürlük, standart EEG sistemlerinde görülemeyen ERP bileşenlerinin hassas kaynak lokalizasyonunu mümkün kılar.

P100 (erken görsel yanıt), N170 (yüz işleme), N200 (uyarım ayrımı) ve P300 gibi bileşenler g.Pangolin ile milimetre hassasiyetinde korteks üzerinde haritalanabilir. Motor korteks üzerine 24 elektrot gridi yerleştirildiğinde yalnızca bu bölgeden 384 kanal kayıt alınabilir.

• g.Pangolin + g.HIamp

g.HIsys içinde entegre gelen Paradigm Presenter, ayrı bir uyarım sunum yazılımına ihtiyaç duymadan milisaniye hassasiyetinde ERP deneyi tasarlamanızı sağlar. Uyarım zamanlamasını ve EEG kaydını aynı bilgisayarda senkronize yönetir; OSCAR LIVE modülü göz kırpma ve kas artefaktlarını gerçek zamanlı temizler, kayıtlar çevrimdışı analiz için g.BSanalyze'a aktarılır.

g.tec cihazları PsychoPy, Psychtoolbox/MATLAB, E-Prime ve Presentation ile g.TRIGbox veya paralel port üzerinden TTL tetiklemeyle çalışır. g.Recorder kayıtları EEGLAB/ERPLAB, BESA ve EMSE Suite'e aktarılabilir; g.Pype'ın LSL çıkışı LabStreamingLayer uyumlu tüm uygulamalarla veri paylaşımını sağlar.

• g.HIsys Paradigm Presenter
• PsychoPy · E-Prime · EEGLAB · BESA