声音对基于视觉ERP的脑机接口影响的研究
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摘要:基于事件相关电位(ERP)的脑机接口(BCI)应用于现实环境时性能会下降,限制了BCI的通用性。声音是日常生活中常见的噪声,其是否对BCI的性能下降有影响尚不清楚。本研究设计了一个视听BCI任务,要求受试者集中注意力于视觉界面输出命令,同时根据听觉故事进行计数。故事以三种速度播放以引起不同的工作负荷。在相同或不同工作负荷下收集的数据用于训练和测试分类器。结果表明,当故事播放速度加快时,枕顶区 P300 和 N200 电位幅值分别下降 0.86 µV(p=0.0239)和 0.69 µV(p=0.0158),导致准确率下降 5.95%(p=0.0101),信息传输速率下降 9.53 bits/min(p=0.0416)。使用高工作量数据进行性能测试时,用高工作量数据训练的分类器比用低工作量数据训练的分类器获得更高的准确率。结果表明,声音可以通过增加工作量来影响视觉 ERP-BCI。训练数据和测试数据的高相似性与 ERP 幅值对于获得高性能同样重要,这为我们提供了如何使 ERP-BCI 具有泛化能力的见解。

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