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Acquisizione sperimentale BCI e Biopotenziale Acquisizione

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Quindi, iniziamo prima con il setup sperimentale. Quindi, prima domanda che si dovrebbe avere prima di eseguire una registrazione facile è esattamente quanti elettrodi vengono utilizzati e dove si sta andando a metterlo, così e chi deciderà dove mettere gli elettrodi. Quindi, bisogna essere consapevoli che il potenziale mirato si genera da quale parte di cervello, quindi ci sono alcune risposte o alcune potenzialità che sono costanti attraverso il cuoio capellato, quindi sono note come un potenziale di gran lunga campo, come se parlassi di risposta uditiva uditiva che è nota come AVR, quindi è di gran lunga campo di risposta. Così, puoi mettere il tuo elettrodo ovunque qui e ti verrà richiesto nessuna risposta, mentre ci sono alcuni consigli, ci sono alcuni generatori che si conoscono considerando l'area del cervello. Ora, se vedete che, questo è il punto di vista superiore, questo è il punto di vista superiore del vostro sistema 10 20 della vostra testa e gli elettrodi possono essere collocati qui utilizzando 10 20 sistema FP1 F3 C3 V3, credo che il professor Hardik avrebbe già coperto circa 10 20 sistema e il medico Mahesh vi ha parlato di varie regione del cervello. Quindi, ci sono pochi consigli o pochi come regole un non regole ma come una regola del pollice che se vuoi registrare un potenziale occipitale evocativo visivo è quello del buon punto di vista di un buon landmark dove mettere i tuoi elettrodi. Mentre in caso di potenziale evocativo puoi mettere il tuo elettrodo in un lato temporale o anche frontale. Ora, la ragione dietro a quella è la corteccia visiva si trova vicino al lobo occipitale così si ottiene una risposta di primo piano se si mette l'elettrodo al lobo occipitale in caso di registrazione VEP. Allo stesso modo, una sorta di potenziale evocativo che si può registrare nella zona chiamata gesso postcentrale.

Quindi, in gesso pre - centrale prevalentemente i controlli motori e tutti sono monitorati, quindi questi sono il tipo di aree di base di scalo dove si mette l'elettrodo se si vuole specificamente registrare potenziali evocazioni qui elencate. Quindi, sempre un bene praticato che prima di iniziare un esperimento si dovrebbe avere una chiara idea tagliata in cui si va a mettere l'elettrodo e per questo come ho detto se la risposta mirata è vicino campo di lontano campo e sono il generatore sa, anche se è la cosa che anche se dico che otterrò un auditorio di potenziale lo troverò in un lobo temporale in altri posti in altri elettrodi anche io otterrò la risposta. Ma vicino al sito di generazione sarà più facile catturare facilmente da analizzare, quindi è una sorta di punta, quindi questa è prima cosa che dovete sapere dove metterete i vostri elettrodi e più importante quanti sono necessari tanti elettori. Ora, in base al tuo problema puoi avere diversi elettrodi se vuoi controllare qualsiasi tipo di epilessia poi dovresti considerare tutti i canali. Mentre se si vuole solo vedere se una persona può sentirla correttamente o se una persona può vedere le cose in modo corretto o meno, in quel caso sono sufficienti due elettrodi a tre se questo si è tenuto in un luogo corretto. Quindi, muovendoci prima una volta che sai quanti elettrodi sono richiesti e dove li metterai accanto ci occuperemo dei montaggi. Ora, termine molto importante, cosa è il montaggio.

Quindi, una volta che si acquisisce i valori di potenziale bio, il montaggio è solo un modo per rappresentarli. Ora, a volte prendiamo il nostro valore di riferimento, ora qual è il punto o perché le persone prendono valore di riferimento? Il motivo dietro se si prende un riferimento da elettrodi vicini ti aiuterà a annullare il rumore della modalità comune. Così, potete vedere due immagini in questo momento, qui se vedete questa è una monopolare valore assoluto di FP1 FP2 e tutti, tutti i canali sono stati presi in modo da poter mappare questo FP1 qui FP2 Penso che tutti voi dovreste sapere da questa volta che cosa potrebbe essere FP1 FP2 e tutto ciò che è stato generato, questi sono i diversi tipi di montaggi EEG che sono stati generati, questi sono i diversi tipi di montaggi che sono stati utilizzati in pratica ce ne sono molti più quasi da 20 a 25 un tipo di montaggi e ogni montaggio ha il proprio significato per cui è stato usato, perlopiù si deve sapere quando si prende qualsiasi cosa come riferimento da zona è solo troppo perlopiù a annullare il rumore della modalità comune.

Ora, una cosa più interessante che vedremo qui è se vedete qui F3 è sottratto da FP1, C3 è sottratto da FP1, C3 è sottratto da C3, quindi voglio solo mostrarvi qualche cosa su affascinante FP1 minus F3, quindi posso disegnarlo così, F3 minus C3, modo simile posso disegnarlo così, C3 meno P3, come questo P3 meno O1, quindi è come da frontale, prefrontale da frontale a quello centrale per il parentale all'occipitale. In modo simile arriverà in questo modo come è come bidirezionale, in entrambe le direzioni se questa cosa è costante, come questa, allo stesso modo se vado qui FP1 meno F7 poi sarà come questa FP1 meno F7, F7 meno T3, T3 meno T5 e T5 meno O1. In modo simile se si va qui FP2 meno F8, F8 meno T4, T4 meno T6, T6 meno O2 e infine l'elettrodo di midline dove è per elettrodo midline, si tira no, FZ meno CZ, CZ meno PZ.

Quindi, ora se vedete questa forma che è stata generata qui, sembra due banane che è il motivo per cui questo montaggio bipolare usato è conosciuto come doppia banana. Quindi, è semplicemente affascinante vedere il diverso tipo di montaggio usato e nominarlo in modo diverso, quindi voglio solo che la gente venga a sapere che questo è anche uno dei parametri importanti mentre si acquisisce o EG non si deve sapere solo dove sono stati inseriti gli elettrodi e quanti elettrodi vengono utilizzati, bisogna anche sapere mentre si analizza o mentre si acquisisce quale tipo di montaggio ci si riferisce. Quindi, più avanti se si sposta avanti un parametro più importante è la schermatura. Ora, questi fili se non schermati possono agire come antenna e possono sicuramente deteriorarsi da interferenze elettromagnetiche. Quindi, molto importante lo scudo con diversi strati di rame o di foglio di alluminio e che dovrebbe essere finemente delimitato, si tratta di un concetto molto importante perché soprattutto il rumore più prominente che peggiora la qualità del segnale è l'interferenza della linea di potenza.

Quindi, ti preghiamo di assicurarti ogni volta che sei in uso o ogni volta che stai eseguendo qualsiasi tipo di esperimento assicurati che il tuo dispositivo qualunque sia lo sai influenzato o conservarlo in un ambiente aperto lo puoi sgridare correttamente e utilizzi abbastanza strati per i tuoi fili, un'altra cosa è questa aggiunta di potenza e aggiunta all'interferenza della linea di alimentazione dovresti anche prenderti cura del crosstalk che avviene tra due fili vicini. Quindi, che anche questo dovrebbe essere preso cura e in modo corretto qualunque perché si seleziona assicurati che sia adeguatamente schermato ed efficiente da ridurre o eliminare il crosstalk tra due fili vicini. Più avanti se ci muoviamo su lasciarci dire ora sappiamo quanti elettrodi vengono utilizzati dove metterete gli elettori ciò che il montaggio è da usare e la vostra intera cosa ogni setup sperimentale è anche incline a qualsiasi tipo di interferenza come scusa il setup sperimentale è anche come sapete liberi da qualsiasi tipo di rumore o interferenze elettromagnetiche dell'EMI. Ora, una volta che inizi la tua registrazione dovresti prima controllare con i manufatti noti, quindi questo è quello che generalmente seguiamo, se vedete qui, ecco che questo è molto ben noto artefatto d'occhio, quindi tenuto su una corretta polarità è questa ripresa è che sai che questo ciclo positivo ti racconta l'occhio chiuso e questo è occhio aperto.

Quindi, questa cosa è molto prominente e come mentre pre - elaborare il tuo segnale è una rimozione del battito del segnale è il primo passo è che qualsiasi neuroscienziato cognitivo farà così come questi sono il clenching delle faccende e dei movimenti oculari. Ecco, questi sono tre dei controlli di base che eseguiamo prima di registrare qualsiasi ERP o qualsiasi potenziale correlato all'evento o qualsiasi potenziale bio correlato EG. Quindi, dovreste anche controllare e queste sono una sorta di tutte queste cose le cieche occhi e tutto il nostro artefatto che non ha una informazione facile significativa per qualsiasi applicazione particolare, ma comunque è bene che se la usiamo per come una prova a secco di qualunque sia il sistema che stiamo lavorando stia funzionando perfettamente. Quindi, un altro passo molto importante prima di eseguire qualsiasi tipo di esperimento è che si debba verificare con il noto artefatto che se puliamo lo zoo dovrebbe sembrare un burst ad alta frequenza che potete vedere qui, se muovete gli occhi dovrebbe sembrare una cosa del genere ma più piccola di ciechi occhi. Quindi, questo più della cosa detiene in tutto il loro dispositivo di acquisizione, quindi vi incoraggerei a conoscere più manufatti e controllare se si può fare questo tipo di sperimentazione. Quindi, più avanti se andiamo avanti potrai verificare la funzionalità del tuo misuratore di livello sonoro della tua unità generatore di stimoli e se hai messo una unità di risposta come nella maggior parte dei cognitivi un esperimento di neuroscienze di cui hai bisogno per rispondere, hai bisogno di soggetto per premere il tasto, hai bisogno di un soggetto che conosci muovere la mano o qualcosa come ci dovrebbe essere qualche unità di risposta in base al potenziale bio ricevuto.

Quindi, prima di iniziare l'esperimento si deve verificare se quell' unità di risposta funziona bene, così come in caso si tratta di un misuratore di livello sonoro scritto, ma è possibile verificarlo che sia specifico per l'esperimento auditorio, quindi prima di iniziare il tuo esperimento dovresti controllare l'intensità del tuo stimolo utilizzando il misuratore di livello sonoro, devi anche controllare che se l'interruttore trigger è stato generato trigger che è stato generato correttamente o raggiungere correttamente il tuo sistema di registrazione o meno. Questo tipo di ignorare tutti questi controlli pre - sperimentali che dovreste eseguire prima di iniziare qualsiasi esperimento. È molto utile per qualsiasi studio di neurofisiologia cognitiva che si clicca su tutte queste caselle prima di eseguire una sperimentazione di successo. Quindi, spero che questo potenzierà la vostra comprensione e avrete una buona sessione sperimentale felice dopo aver seguito tutto questo.

Quindi, ora voi avete un'idea sulla criticità o sulla cura che dovreste prendere durante l'esecuzione di qualsiasi esperimento, vedremo come registreremo qualche potenziale bio e in questa sottosezione vedremo circuiti diversi che sono stati utilizzati per generare un potenziale così come gli strumenti o le attrezzature del giorno moderno usate anche. Quindi, questo è uno dei circuiti che è stato utilizzato. Ora, considerare A è il tuo elettrodo attivo che viene inserito e tre riferimenti più vicini sono stati presi, questo intero circuito è spiegato in un modulo separato in dettaglio, quindi vorrei che tutti voi capirete che e poi date un'occhiata a questo video ancora vi darò qualche breve panoramica del circuito. Quindi, questa parte non è altro che i tuoi elettrodi, A è lo stesso elettrodo attivo che viene utilizzato con tre elettrodi di riferimento e questa è la fase di testa che comprende l'amplificatore di strumentazione. Quindi, amplificatore di strumentazione una delle apparecchiature più importanti o uno del circuito più importante che è stato utilizzato per l'acquisizione bio - potenziale non solo EG per qualsiasi tipo di bio - potenziale, bio - potenziale ritenete di trovare un amplificatore di strumentazione perché perché ingrandisce anche un millivolt o microvolt di segnale.

Quindi, molto importante la prima fase è il tuo amplificatore di strumentazione, una volta ottenuto questo output del tuo amplificatore di strumentazione è stato scongiurato. L'uscita finale è sconfinata per ottenere esattamente lo stesso valore per la strumentazione per il bio - potenziale, un'altra cosa da notare qui nota qui sotto è che questo riferimento è conservato in modo tale che la distanza dal vostro elettrodo attivo rimane la stessa, quindi c'è da supporre che il livello di rumore che c'è al riferimento 1, riferimento 2 e riferimento 3 dovrebbe essere simile. Quindi, una volta media avrai il massimo segnale o più conosci un tipo di fedeltà in termini di bio - potenziale. Un'altra cosa qui è utilizzare l'amplificatore di strumentazione l'ennesimo uso è che eliminerà il rumore in modalità comune tra i riferimenti e il tuo elettrodo attivo.

Quindi, una volta sconfinato, allora rimane un amplificatore di banda larga e guadagno, quindi questo circuito che è già coperto in un modulo se si modifica il passaggio da ON a OFF o OFF su ON poi si potrà usare lo stesso circuito per registrare ECG oltre che EEG. La topologia saggio vi dirò che si tratta di un elettrodo attivo che è stato utilizzato con tre elettrodi di riferimento e tre amplificatori di strumentazione come potete vedere qui e la risposta di amplificatore di strumentazione è sconfinato utilizzando questo amplificatore o percorso mediato. Per chi non è molto familiare con op - ampere e amplificatore di strumentazione lo consiglierei di consigliare innanzitutto di dare un'occhiata al dettaglio e una descrizione di questo circuito nel corso e poi guardare il video. Inoltre, c'è un'alternativa a questa perlopiù questa INS è uno strumento molto utile per l'acquisizione bio - potenziale allo stesso tempo in cui viene utilizzata un'area alquanto chip. Quindi, se vuoi rendere il tuo tempismo del dispositivo se riesci a ridurre il numero di amplificatore di strumentazione che aiuterebbe, ma allo stesso tempo potrebbe influenzare la fedeltà. Quindi, vediamo quella variante di acquisizione bio potenziale.

Ecco, questo è il circuito che fa anche la stessa funzionalità che è stata fatta da questo circuito. Ma in questo caso quello che è cambiato è che prima stavamo usando il primo stadio della testa e l'amplificatore medio, in questo caso stiamo mediando il riferimento qui solo e stiamo utilizzando un solo amplificatore di strumentazione. Quindi, questo è una sorta di classico caso di design di circuito elettronico, bisogna fare un trade-off tra l'area dei chip così come la qualità o la fedeltà del vostro segnale. Così, una volta che questi valori di riferimento che sono stati inseriti se potete vedere qui tutto il riferimento sono conservati presso lo stesso luogo dai vostri elettrodi attivi di questo tutti e tre i valori di riferimento sono stati sconfinati, allora sarà dato al vostro amplificatore di strumentazione per verificare rispetto al vostro elettrodo attivo e poi potrete ulteriormente la stessa storia che diffondono controller di amplificatore di banda e tutti rimane sempre lo stesso. Ma questo è il caso di conoscere il trade-off tra la tua fedeltà del segnale e la tua area chip o il tuo costo, quindi ho pensato di includere questo e questo è il circuito già visto ed è un circuito di condizionamento di segnale EEG o ECG molto basso e funziona per entrambi, quindi è una sorta di circuito di acquisizione bio - potenziale molto generico. Allora, ho pensato di dare a voi delle persone qualche idea su quale tipo di circuito venga utilizzato. Ma questi sono come un dispositivo di acquisizione ECG e ECG etichettato molto primario.

Se parlo di strumenti di giorno moderni o di componenti modernissimi che sono stati utilizzati allora possiamo vedere che attualmente si usa BCI aperto vi mostro solo un BCI aperto qui. Quindi, praticamente avrà un elettrodo diverso insieme ai lead per collegare quell' elettrodo. Ora, nella prima immagine qui qualunque cosa si possa vedere è conosciuta come elettrodo piatto. Quindi, quegli elettrodi hanno un bordo piatto verso il cuoio capellato dove ha come questo bordo piatto sarà posizionato sullo scalpo e la parte inferiore della parte inferiore che viene utilizzata per acquisire il bio - potenziale, quindi questo tipo di lead viene fornito con elettrodo piatto, quindi bisogna posizionare questo elettrodo qui e da qui il potenziale bio può essere veiccato o trasferito al vostro dispositivo di acquisizione. Ora, questo un tipo di elettrodo, c'è un altro tipo di elettrodo, diciamo questo, questo è un elettrodo Comb, quindi in caso di ho accennato immagino che in caso di peluche in cui è difficile ottenere il potenziale con elettrodo di snap piatto o elettrodo di pettine, questo è anche il caso dell'elettrodo di spike, questo è anche il caso dell'elettrodo di spike, così come lo dico io che il piombo è stato usato per flex nap elettrodo questo tipo di lead, questo tipo di lead viene usato per l'elettrodo di spike. Un altro tipo di elettrodi che può essere posizionato sul tuo auricolari che si chiama clip elettrodi. Quindi, questi elettrodi sono perlopiù utilizzati come riferimento perché è lontano dal tuo scalo, quindi questo tipo di elettrodo può essere usato come riferimento e più lontano se vediamo come possiamo posizionare l'elettrodo o si sa che c'è un headband per l'open BCI, quindi come appare la headband di apertura BCI?

Ecco quindi una buona immagine di manichino in cui si collocano le cuffie e gli elettrodi di BCI aperti. Una volta che si posizionare questa cosa qui se si può vedere l'elettrodo dell'orecchio è anche posizionato è possibile collegare direttamente questa cosa ai propri pannelli di BCI aperti per l'acquisizione del segnale. Ora, che tipo di tavole aperte BCI hanno e come ti sembra, come operare in quella bacheca? Ecco, questi sono i tre moderni quadri di giorno che sono stati utilizzati con questo alimentatore da 4 1,5 volt, si tratta di unità di acquisizione molto convenienti questa prima parlerò di ganglion, ganglion è una scheda a 4 canali con trasmissione wireless questa è la versione più aggiornata che è Cyton che è una scheda a 8 canali con trasmissione wireless e infine questo è Cyton con un ragazzo Daisy. Quindi, se posizionare il Cyton su Daisy e configurarlo è possibile utilizzarlo anche per il canale 16. Così come questa piccola parte qui non è altro che un dongle, un ricevitore, dovrebbe essere collegato usando USB ai tuoi laptop, quindi una volta che hai collegato questa cosa a USB e devi scaricare il software open BCI, puoi ottenere questo output o finale il tuo potenziale cerebrale in corso.

Quindi, una volta che si è aperti BCI Cytone o software è programmato e connesso con il collegamento wireless e si avvia il flusso di dati, lo schermo sarà così. Questo è per il Cytone, ha un canale 8 come potete vedere qui, potete selezionare il filtro notch e le impostazioni del filtro passa da qui, potete vedere anche FFT quali frequenze sono prominenti in particolare canale così come questo è un accelerometro, mostra il movimento della vostra scheda Cytone. Quindi, se il tabellone si è mosso un po' ti dirà che questo è a causa di qualche movimento il tuo EEG è deteriorato o qualche artefatto presenta. Quindi, in sostanza questa è un'idea su come aprire BCI un intero software di casa è come e come si può usare ulteriormente per l'acquisizione bio - potenziale. Ora, se parlo di pensare in termini di sistema, quali sono il tipo di componenti inclusi nella scheda Cytone? Quindi, non entreremo nel dettaglio come circuito stesso è molto complesso, ma vi parlerò rapidamente dei diversi moduli e funzionalità dello stesso, quindi si otterrà un'idea che in precedenza un circuito di cui abbiamo parlato in dettaglio ha un tipo di flusso simile quando parlo di acquisizione di potenziale bio.

Così, vi mostrerò il circuito che ho semplificato per far capire a tutti che ho ridotto la complessità del circuito e ho rimosso alcune sub - unità che non sono utili nel contesto di questo corso. Quindi, si tratta in sostanza di una scheda di Cytone personalizzata per l'estrazione potenziale legata all'evento. Quindi, qui se potete vedere in cima c'è un alimentatore e unità di disaccoppiamento di raggio, abbiamo usato un terreno analogico e digitale diverso perché come questo è il design elettronico del grande segnale, quindi abbiamo usato che sulla parte centro sinistra potete vedere questo tutti i connettori che hanno i vostri canali e il vostro riferimento e molte cose. Così come qui vedi questo 1, 3, 4, 4 canali di ioni positivi dove SRV 1 è la tua preferenza, puoi andare sul sito ufficiale di BCI aperto troverai un file di design, potrai verificare e saper analizzarlo ulteriormente questo sarà un circuito di protezione, funziona in entrambi modo che vedremo un successivo circuiti da qualsiasi ricerca corrente che appare dal lato del connettore di input così come salverà un essere umano in cui gli elettrodi sono stati posti per l'acquisizione bio - potenziale. Quindi, questo circuiti di protezione è la matrice resistiva e condensatore che è stato utilizzato e più che altro avrà i valori o le potenzialità dopo che questo circuito di protezione è dato all'amplificatore di strumentazione INA 1299, quindi è un ADC con altissima precisione il 24 bit ADC ADS 1299 è stato utilizzato per me qui ho mostrato qui per 4 canali, quindi tutta questa parte è disconnessa e ulteriormente una volta che questo ADC converte il bio - potenziale analogico che sono stati ottenuti utilizzando l'elettrodo ad un modulo digitalizzato esso i valori saranno dati al modulo RF Duino.

Ora, questo kit di chip è praticamente un bootloader ogni volta che inizi il tuo esperimento ti ho mostrato la schermata home, quindi lo schermo di casa così come alcuni like in laptop nel tuo sistema c'è una volta che lo si apre, si fa il boot, il kit del chip simile serve come bootloader e inizializza tutte le variabili e la logica al fine di ottenere lo schermo di casa et cetera. Quindi, questa è solo un'idea, sostanzialmente questo sistema utilizza anche amplificatore di strumentazione e ADC come questo è sostanzialmente ADS 1299 è un ADC multi - canale. Quindi, ecco cosa è molto potente multi - canale ADC viene usato e più si trasmette come ho detto che questo è anche un simile sistema di acquisizione come prima quello che abbiamo usato, quindi questo è praticamente ciò che riguarda la bio - potenziale acquisizione e spero che voi ragazzi l'abbiate capito e fondamentalmente questo setup e acquisizione sperimentale, così come si progetta la vostra tavola è molto importante e incoraggerei tutti voi a passare attraverso questo sito ufficiale di open BCI, e potrete esplorarlo più in base al vostro fabbisogno. Quindi, ci vediamo nel modulo successivo, fino ad allora tutti voi vi prego di prendervi cura, restate al sicuro, ciao ciao.