#

Нейроинтерфейс EasyEEG BCI

Нейроинтерфейс EasyEEG BCI

Назначение EasyEEG BCI

В рамках проекта по доступной электроэнцефалографии EasyEEG вышла реализация одноканального нейрокомпьютерного интерфейса (brain-computer interface — BCI) в виде законченного мобильного устройства.

Основная цель проекта: получение функциональной информации с головного мозга при минимальной сложности аппаратной части, что делает её доступной. Хотя качество полученной информации не претендует на медицинский уровень, её можно применить для реализации биологической обратной связи в личных целях.

Аппаратная часть (нейрогарнитура) доступна для сборки на заказ, что является одновременно поддержкой развития данного проекта.

Программная часть публикуется бесплатно без исходного кода (как есть), но имеется возможность получения данных сторонними программами по открытому протоколу.

Также в проекте планируется добавление специальных приложений реализующих различные возможности нейрокомпьютерных интерфейсов.

 

Нейрогарнитуры

EasyEEG BCI v3

Технические характеристики системы EasyEEG BCI:

  • Частотный диапазон ЭЭГ 1…45 Гц
  • Разрядность АЦП 12 бит
  • Частота дискретизации 100 Гц
  • Сухие электроды Ag/AgCl (сменные)
  • Вес носимой части 80 г.
  • Питание от встроенного аккумулятора Li-Pol 1200 мАч
  • Зарядка от microUSB 5V
  • Передача сигнала на ПК по Bluetooth
Нейрогарнитура доступна для сборки. Перед заказом обязательно удостоверьтесь, что программная часть будет запускаться на Вашем ПК!

Программа для ПК

Программа-сервер EasyEEG BCI

Нейроинтерфейс EasyEEG BCI значительно обновлен

Программа нейроинтерфейса EasyEEG BCI необходима для подключения к нейрогарнитуре по Bluetooth порту.
Она позволяет просмотреть сигнал ЭЭГ после фильтрации или сырой сигнал с устройства (кнопка Фильтр).  
Вычислить спектр сигнала в реальном времени и визуализировать его в виде диапазонов или спектра мощности в зависимости от частоты. Расчет можно отключить кнопкой Спектр для снижения вычислительных требований к ПК. 
Спектр также можно сгладить для фиксации быстрых изменений состояния, степень сглаживания настраивается регулятором Спектр.
Получаемый сигнал ЭЭГ и изменения спектральных диапазонов можно записать в виде файлов в формате CSV, доступных для открытия в программе Exсel или других программах обработки сигналов. Для этого нужно ввести имя файла в поле с надписью по умолчанию «EEG» и нажать клавишу Начать запись.
Для передачи сигнала сторонним программам или официальным приложениям экосистемы EasyEEG BCI нужно нажать клавишу LSL. В этом случае сигнал ЭЭГ будет распространяться по протоколу Lab Streaming Layer. 
Программа доступна для ОС Windows и Linux разрядностью 64 бит.
ОС Windows может попытается блокировать запуск приложения, поэтому для нормальной работы нужно добавить его в исключение.  

Приложения BCI

1. Brain Music

Нейроинтерфейс EasyEEG BCI

Приложение для организации музыкальной биологической обратной связи по ЭЭГ. Работает по принципу биоакустической коррекции (БАК). Формирует набор нот (полифиония), связанным с частотами мозга, но перенесенным в звуковой диапазон. Таким образом, можно интуитивно понять изменения в работе мозга без необходимости отвлекаться на монитор.
Для запуска работы нужно запустить процесс регистрации ЭЭГ в основном приложении EasyEEG BCI (версии не ниже 1.0), нажать кнопку LSL, а затем нажать на кнопку Играть в приложении Brain Music.
Можно менять темп исполнения и ритмический рисунок, указывая доли звучания нот на каждом такте. Ритмический рисунок подбирается экспериментально под вкус слушателя.

Инструкция по эксплуатации

Наложение электродов

Нейрокомпьютерный интерфейс EasyEEG BCI

Электроды располагаются вдоль центральной линии лба, как показано на рисунке.

Точное положение и сила затяжки подбирается во время эксплуатации.

 

 

Установка и настройка

Проверка исправности нейрогарнитуры

  1. Включите тумблер питания на верхней части процессорного блока. Индикатор состояния должен несколько раз мигнуть и оставаться гореть.
  2. При включенном тумблере питания подключить зарядное устройство 5В по USB входу на корпусе процессорного блока. Индикатор зарядки начнет гореть (если аккумулятор предварительно не был заряжен полностью). 
  3. При выключении тумблера питания индикатор зарядки начнет мигать (индикатор состояния продолжит гореть).
  4. Отсоедините зарядное устройство от устройства и вновь включите тумблер питания. Затем просканируйте появившиеся устройства Bluetooth при помощи ПК с Bluetooth модулем. В списке устройств должен находиться EasyEEG BCI device.

Внимание! Во время проверки не одевайте нейрогарнитуру на голову.

Полностью зарядите устройство (до погасания индикатора заряда) и переходите к настройке подключения.

  • Включите тумблер питания. 
  • Найти в списке доступных устройств Bluetooth EasyEEG BCI device, пройти процедуру сопряжения. В диспетчере устройств должны появиться два новых COM порта. 
  • Запустив программу EasyEEG_BCI эти порты увидите в раскрывающемся списке. Но связь будет работать только по одному из них. Поэтому придется вручную выбрать тот, что даст соединение. 
  • Нажать Подключиться, а затем Старт. Если пойдет сигнал на графике, все хорошо. Иначе закройте приложение и повторите с другим портом. На голову одевайте только при отключении от сети!
  • Если индикатор внизу уходит в крайне правое или левое положение, то подвигайте электроды выше-ниже, измените нажим и т.п. пока сигнал не придет в диапазон. Потом настройка под голову должна сохраниться.
  • Включите тумблер питания. 
  • Рекомендуется использовать программу blueman для сопряжения по Bluetooth. 
  • Найти в списке доступных устройств Bluetooth EasyEEG BCI device, пройти процедуру сопряжения. 
  • Выбрать в качестве типа подключения Последовательный порт. 
  • Запустив программу EasyEEG_BCI  увидите в раскрывающемся списке порт /dev/rfcommX (где X — произвольный номер). Связь будет работать по данному порту. Если таких нескольно, то придется вручную выбрать тот, что даст соединение. 
  • Нажать Подключиться, а затем Старт. Если пойдет сигнал на графике, все хорошо. Иначе закройте приложение и повторите с другим портом. 
  • Если индикатор внизу уходит в крайне правое или левое положение, то подвигайте электроды выше-ниже, измените нажим и т.п. пока сигнал не придет в диапазон. Потом настройка под голову должна сохраниться.

© Исаков Роман В., 2020

Для поддержки разработки проектов сайта отправьте любую сумму через данную форму.