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Procesamiento estadístico aplicado al desarrollo
de interfaces cerebro-computadora
Dra. Dania Gutiérrez Ruiz
Cinvestav Unidad Monterrey
V Congreso Nacional de Tecnología Aplicada a las Ciencias de la Salud
INAOE – Jueves 5 de Junio de 2014
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Introducción Definición
Una interfaz cerebro-computadora (ICC) se define como:
“un dispositivo de comunicación directa entre el cerebro y una
* Clinical Neurophysiology, 133 (2002) 767–791.
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Introducción Esquema general de una ICC
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Introducción Medición de la actividad cerebral
Electroencefalografía (EEG)
Magnetoencefalografía (MEG)
Electrocorticografía (ECoG)
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Introducción Ejemplo de una ICC basada en EEG
Biomedical Functional Imaging and Neuroengineering Laboratory University of Minnesota – Prof. Bin He
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● ...funcionan sólo en condiciones ad hoc;
● ...requieren largas jornadas de entrenamiento para su
operación;
● ...se basan en sistemas de medición altamente elaborados y
poco prácticos (e.g., usan muchos sensores, se basan en
sistemas cableados de medición).
Introducción Problemática de las ICC actuales
Los sistemas ICC en la actualidad...
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Introducción Ciencia ficción en las ICC: la interfaz humano-máquina
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● en presencia de ruido;
● utilizando un número reducido de sensores;
● requiriendo mínimo entrenamiento para operar la ICC.
Propuesta de investigación Procesamiento de señales médicas en el Cinvestav Monterrey
Los trabajos de nuestro grupo de investigación han estado orientados
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Métodos propuestos Filtros espaciales
Patrones espaciales comunes para cinco voluntarios imaginando el movimiento de los pies o Tomado de: Biomedical Signal Processing and Control, 7 (2012) 622–631.
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Métodos propuestos Filtros espaciales
Clasificación de 100 eventos del mejor (izquierda) y peor (derecha) voluntario. Tomado de: Biomedical Signal Processing and Control, 7 (2012) 622–631.
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● La coherencia puede interpretarse como una forma de medir cuan
semejantes son dos señales. Esta medición varía entre 0 (las señales
son totalmente diferentes) y 1 (las señales son exactamente iguales).
● En señales de EEG, la coherencia puede ser indicativa de
interconexión o intercomunicación entre distintas regiones del
cerebro.
● Nuestra propuesta es determinar una combinación de tres sensores
cuyas señales sean muy coherentes para una clase y
significativamente distintas con la coherencia de la otra clase.
Métodos propuestos Selección óptima de sensores utilizando la coherencia
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Métodos propuestos Selección óptima de sensores utilizando la coherencia
84 posibles combinaciones de tres sensores para un arreglo de EEG de nueve canales.
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Métodos propuestos Selección óptima de sensores utilizando la coherencia
Valores p en función de la frecuencia para las 84 posibles combinaciones de tres sensores. Prueba
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Métodos propuestos Selección óptima de sensores utilizando la coherencia
Clasificación de 100 eventos basados en las coherencias de los sensores F3, C3 y P3.
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Métodos propuestos Nuevas estrategias de entrenamiento
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Métodos propuestos Nuevas estrategias de entrenamiento
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Métodos propuestos Nuevas estrategias de entrenamiento: estimulación eléctrica
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Métodos propuestos Nuevas estrategias de entrenamiento: estimulación eléctrica
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Dra. Dania Gutiérrez Ruiz
http://www.gutierrezruiz.com
Contacto Laboratorio de Procesamiento de Señales Médicas
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