图1。实验设置。(a)研究参与者坐在脚踏板中的测试脚上,耦合到6度的自由度负载电池。表面肌电图记录了内侧腹腔,比目鱼,胫骨前和股四头肌肌肉的肌肉活性。(b)参与者以随机顺序进行了一次AIH或SHAM AIH的一次会议,至少相隔一周。AIH方案由15秒的60秒交替发作(〜9%O 2)与常氧房空气(21%O 2)组成。Sham Aih由交替的常规房间空气发作。(c)在每次疗程之前,在0-,30和60分钟之前评估了踝部植物和背反射强度以及表面肌电图。仅在基线和干预后60分钟进行认知测试。
脑电图 (EEG) 记录经常会受到肌电图 (EMG) 伪影的污染,尤其是在运动期间记录时。现有的去除 EMG 伪影的方法包括独立成分分析 (ICA) 和其他高阶统计方法。然而,这些方法不能有效去除大多数 EMG 伪影。在这里,我们提出了一种改进的 ICA 模型来去除 EEG 中的 EMG 伪影,这称为通过添加 EMG 源去除 EMG (ERASE)。在这种新方法中,来自颈部和头部肌肉的真实 EMG 的额外通道(参考伪影)被添加作为 ICA 的输入,以便将 EMG 伪影的大部分功率“强制”到几个独立成分 (IC) 中。使用自动程序识别和拒绝包含 EMG 伪影的 IC(“伪影 IC”)。首先使用模拟和实验记录的 EEG 和 EMG 验证 ERASE。模拟结果表明,ERASE 比传统 ICA 更有效地从 EEG 中去除 EMG 伪影。此外,它的假阳性率低,灵敏度高。随后,在 8 名健康参与者移动双手时收集了他们的 EEG,以测试该方法的实际效果。结果表明,ERASE 成功去除了 EMG 伪影(平均而言,当使用真实 EMG 作为参考伪影时,大约 75% 的 EMG 伪影被去除),同时保留了与运动相关的预期 EEG 特征。我们还使用模拟 EMG 作为参考伪影测试了 ERASE 程序(大约 63% 的 EMG 伪影被去除)。与传统 ICA 相比,ERASE 从 EEG 中去除的 EMG 伪影平均多 26%。这些发现表明,ERASE 可以实现 EEG 信号和 EMG 伪影的显著分离,而不会丢失底层的 EEG 特征。这些结果表明,使用额外的真实或模拟 EMG 源可以提高 ICA 从 EEG 中去除 EMG 伪影的有效性。结合自动化 IC 伪影剔除,ERASE 还可最大程度地减少潜在的用户偏差。未来的工作将侧重于改进 ERASE,使其也可用于实时应用。
大多数日常活动需要灵巧地使用手和手指。残疾人的手部假肢可以通过连接到上肢的表面电极非侵入式获取的表面肌电图 (sEMG) 信号来控制。在对从 10 位截肢者获取的 12 个电极 sEMG 信号进行预处理后,计算了时域和频域中的不同特征。考虑到 sEMG 是一种复杂、随机、非平稳和非线性信号,还通过多重分形去趋势波动分析 (MFDFA) 的方法提取了复杂的非线性特征。使用不同的分类方法(包括支持向量机 (SVM)、线性判别分析 (LDA) 和多层感知器 (MLP))来比较它们在八种不同手指运动分类中的表现。观察发现,SVM 在手指运动分类方面的表现优于其他两个分类器。新特征与传统特征融合后,分类准确率、精确率、召回率(灵敏度)分别为98.70%、98.74%、98.67%。结果表明,加入MFDFA提取的新特征与其他传统特征,可以有效提高数据采集效果。
摘要。脑电图 (EEG) 记录经常受到肌电图 (EMG) 伪影的污染,尤其是在运动过程中记录时。现有的去除 EMG 伪影的方法包括独立成分分析 (ICA) 和其他高阶统计方法。然而,这些方法不能有效地去除大多数 EMG 伪影。在这里,我们提出了一种改进的 ICA 模型来去除 EEG 中的 EMG 伪影,称为通过添加 EMG 源去除 EMG (ERASE)。在这种新方法中,将来自颈部和头部肌肉的真实 EMG 的额外通道(参考伪影)作为 ICA 的输入添加,以便将 EMG 伪影的大部分功率“强制”到几个独立成分 (IC) 中。使用自动程序识别和拒绝包含 EMG 伪影的 IC(“伪影 IC”)。首先使用模拟和实验记录的 EEG 和 EMG 验证 ERASE。仿真结果表明,ERASE 从 EEG 中去除 EMG 伪影的效果显著优于传统 ICA。此外,它的假阳性率低,灵敏度高。随后,研究人员收集了 8 名健康参与者移动双手时的 EEG 数据,以测试该方法的实际效果。结果表明,ERASE 成功去除了 EMG 伪影(使用真实 EMG 作为参考伪影时,平均可去除约 75% 的 EMG 伪影),同时保留了与运动相关的预期 EEG 特征。我们还使用模拟 EMG 作为参考伪影测试了 ERASE 程序(约 63% 的 EMG 伪影被去除)。与传统 ICA 相比,ERASE 从 EEG 中去除的 EMG 伪影平均多 26%。这些发现表明,ERASE 可以显著分离 EEG 信号和 EMG 伪影,而不会丢失底层 EEG 特征。这些结果表明,使用额外的真实或模拟 EMG 源可以提高 ICA 在去除 EMG 伪影方面的有效性。
SYDE 544 课程向学生介绍生物医学系统和信号分析领域,让他们全面了解用于分析生物医学系统和处理生物医学信号的工具。本课程通过检查肌电图 (EMG)、心电图 (ECG) 和脑电图 (EEG) 信号来培养对生物医学测量的理解。本课程的具体目标是培养对生物医学系统和信号分析相关技术的理解、制定和应用。到课程结束时,学生应该能够:1. 描述身体如何以及为何产生电信号;2. 了解使用生物信号放大器时的电气安全问题;3. 描述代表生物医学信号生成的数学模型;4. 分析破坏生物医学信号的各种类型的伪影;5. 了解肌电图 (EMG) 信号的生成过程;6. 描述和识别心电图 (ECG) 信号的关键参数和特征; 7. 通过脑电图 (EEG) 信号了解大脑的电活动;8. 在生物医学信号分析中应用生物医学信号处理方法和机器学习技术。课程采用讲座、辅导课、作业、研究项目和家庭作业来实现这些目标。掌握上述主题的学生应该能够自学其他相关主题。课程讲师:
人们对身体-机器界面的兴趣日益浓厚,因此有必要了解如何训练用户使用非传统输入。在本研究中,开发了一个由受试者激活的表面肌电图控制任务测试,作为试验台,以观察自动训练方法对绩效、工作量和信任发展的影响。48 名受试者学习使用基于表面肌电图的命令系统执行 Fitts 定律式光标到目标任务,其中包括 120 次训练试验和 40 次评估试验。受试者被分为四组:对照组、并发反馈组、终端反馈组和自适应阈值组。对照组使用光标位置的视觉反馈通过重复进行训练和学习。并发反馈组在命令输入期间收到额外的并发虚拟反馈,终端反馈组在命令输入后收到补充视觉反馈。自适应阈值组没有任何额外反馈,但经历了旨在诱导运动学习适应的光标控制变化。结果表明:I)额外的视觉反馈可提高训练期间的任务表现、工作量和信任;2)训练结束时,各组的指挥能力趋于一致。
每周。• 获得神经外科服务。• 提供脑电图、肌电图和诱发电位的神经生理学服务。• 每周一次门诊护理,直接负责患者护理。• 获得重症监护病房设施。• 获得神经病理学服务,每月至少进行一次复查。• 获得神经康复服务。• 获得适当的图书馆和教育设施。• 获得相关的国家培训计划
肌电图(EMG)信号捕获了肌肉的激活,例如语音生产过程中的关节肌肉。因此,他们被研究为语音假体的一种方式,而这些假体可以通过移动其铰接器来“默默地说”。主要的研究重点是EMG到语音模型,该模型旨在预测EMG信号的声学演讲ferth EMG到语音模型使用佩戴EMG传感器的人的录音作为训练目标
Abigail Russo 是 Meta Reality Labs 的一名研究科学家,她正在研究使用非侵入式腕戴式脑机接口扩展人类运动能力的策略。她在哥伦比亚大学师从 Mark Churchland 攻读博士学位,研究了自愿运动过程中的运动皮层网络功能,借鉴了人工神经网络的见解。 演讲题目:一种适用于整个人群的人机交互腕式表面肌电图神经运动接口 描述:我们描述了一种非侵入式神经运动接口的开发,该接口允许使用表面肌电图 (sEMG) 进行计算机输入。我们开发了一个高灵敏度和强大的硬件平台,可以轻松戴上/脱下,以感应手腕上的 sEMG 并将有意识的神经运动命令转换为计算机输入。我们将此设备与一个经过优化的基础设施配对,可以收集来自数千名同意的参与者的训练数据。这使我们能够开发通用的 sEMG 神经网络解码模型,该模型具有跨人群的高性能开箱即用泛化能力(测试用户在连续导航任务中的平均性能:0.5 次目标获取/秒;离散手势检测任务:0.9 个手势/秒;手写任务:19.6 个字/分钟)。
图2。实验循环的代谢成本。(a)循环到达的循环范围是在水平平面上进行比较和对称进行的,主要是在肩膀上。将假设的力率成本与工作成本隔离,运动的变化以产生固定的机械功率,通过随着运动频率的增加而减少振幅。(b)运动数据包括通过过期的气体呼吸测定法的肩角,机械能力,肌电图(EMG)和(未显示)代谢能量消耗。