DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO DE INTERFAZ CEREBRO-COMPUTADOR PARA FACILITAR LA COMUNICACIÓN DE PERSONAS CON DISCAPACIDAD MOTORA DESENHO E CONSTRUÇÃO DE UM PROTÓTIPO DE INTERFACE CÉREBRO-COMPUTADOR PARA FACILITAR A COMUNICAÇÃO DE PESSOAS COM INCAPACIDADE MOTORA DESIGN AND CONSTRUCTION OF A BRAIN-COMPUTER INTERFACE PROTOTYPE TO FACILITATE THE COMMUNICATION OF PEOPLE WITH MOTOR DISABILITY.

• Main Authors: CAROLINA ARBOLEDA, ELIANA GARCÍA, ALEJANDRO POSADA, RÓBINSON TORRES
• Format: Article
• Language: English
• Published: Universidad EIA 2009-07-01
• Series: Revista EIA
• Subjects: comunicación aumentativa y alternativa; discapacidad motora; electroencefalografía; interfaz cerebro-computador (ICC); potencial evocado cognitivo P300; procesamiento de señales; comunicação aumentativa e alternativa; incapacidade motora; electroencefalografia; interface cérebro-computador (ICC); processamento de sinais; augmentative and alternative communication; motor disability; electroencephalography; brain computer interfaces (BCI); P300 evoked potential; signal processing
• Online Access: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372009000100009

Una interfaz cerebro-computador (ICC) es un sistema de comunicación que permite generar una señal de control a partir de señales cerebrales como los ritmos sensorimotores y los potenciales evocados y, por consiguiente, constituye una alternativa novedosa de comunicación para personas con discapacidad motora seria (como aquellas que padecen esclerosis lateral amiotrófica, ELA). Este proyecto propone el desarrollo de un prototipo de ICC basado en el registro de potenciales evocados cognitivos P-300 mediante electroencefalografía. El prototipo usa un electroencefalógrafo de seis canales para la adquisición de las señales, y por medio de una matriz de estimulación visual que contiene las letras del abecedario e íconos asociados a ellas permite que el usuario escriba palabras o elabore mensajes con los íconos. Para procesar las señales (filtración, diezmado, entre otros) se utilizaron los programas BCI2000 y MATLAB 7.0. Este último se empleó para programar tres algoritmos lineales de traslación (análisis lineal del discriminante, solución por mínimos cuadrados y análisis lineal del discriminante paso a paso) que permitieran traducir los potenciales evocados en señales de comunicación.<br>Uma interface cérebro-computador (ICC) é um sistema de comunicação que permite gerar um sinal de controle a partir de sinais cerebrais como os ritmos sensorimotores e os potenciais evocados e, por conseguinte, constitui uma alternativa nova de comunicação para pessoas com incapacidade motora séria (como aquelas que padecem esclerose lateral amiotrófica, ELA). Este projeto propõe o desenvolvimento de um protótipo de ICC baseado no registro de potenciais evocados cognitivos P-300 mediante electroencefalografia. O protótipo desenvolvido há uso de um electroencefalógrafo de seis canais para a aquisição dos sinais, e por meio de uma matriz de estimulação visual que contém as letras do abecedário e ícones associados a elas permite que o usuário escreva palavras ou elabore mensagens com os ícones. Para processar os sinais (filtragem, dizimado, entre outros) se utilizaram os programas BCI2000 e MATLAB 7.0. Este último se empregou para programar três algoritmos lineais de translação (análise linear do discriminante, solução por mínimos quadrados e análise linear do discriminante passo a passo) que permitissem traduzir os potenciais evocados em sinais de comunicação.<br>A brain-computer interface (BCI) is a communication system that translates a brain signal (e.g. sensorimotor rhythms, evoked potentials) into a control signal and, therefore, constitutes an innovative communication alternative for people with severe motor disability (such as patients with amyotrophic lateral sclerosis). This project proposes the development of a BCI prototype based on the recording of P300 cognitive potentials using electroencephalography. The prototype uses a six-channel electroencephalograph to acquire the signals, and through a visual stimulation matrix containing the letters of the alphabet and icons associated to each one gives the user the possibility of writing words or elaborating messages with the icons. To process the signals (filtering and decimation, among other methods), the software BCI2000 and MATLAB 7.0 were used. The latter was used to program three different linear translation algorithms (linear discriminant analysis, least squares analysis and stepwise linear discriminant analysis), in order to translate the recorded evoked potentials into communication signals.