Project Brain Computer Interface

Project Brain Computer Interface

Brain Computer Interface

Waarom het project Brain Computer Interface?

Hoewel veelbelovend als hulp voor amyotrofische laterale sclerose (ALS) patiënten zijn Brain Computer Interfaces (BCI) nog traag, onbetrouwbaar en vereisen ze lange kalibratie procedures. Recent is er door het Donders Instituut een doorbraak gerealiseerd: Noise-Tags. Daarmee zijn goede en snelle plug-and-play besturingen realiseerbaar zowel voor spellers, browsers, als ook voor besturing van huishoudelijke apparaten (domotica, internet der dingen). Deze nieuwe technologie werkt zonder kalibratie en met simpele EEG headsets. Om een snelle implementatie van de technologie mogelijk te maken wordt een software platform ontwikkeld dat met de meeste EEG headsets kan werken. Tezamen met open stimulatie software kunnen alle ontwikkelaars van ondersteunende technologie, zonder specifieke kennis van BCI, toch handsfree besturing van hun applicaties ontwikkelen.

Aanleiding voor het project

Noise-Tagging is een radicaal nieuw soort Brain Computer Interface (BCI) op basis van een breedband techniek. In tegenstelling tot traditionele P300 spellers beschikt elk gepresenteerd item (b.v. elke letter, cijfer, emoticon op het scherm of fysiek object) over een eigen trilling patroon. Deze trilling wordt gemaakt met behulp van pseudo-willekeurige bit-reeksen: de Noise-Tag. De trilling is zo snel dat deze merkbaar maar niet storend is, een beetje als het kijken naar een oude film. Terwijl de gebruiker kijkt naar een letter of een object,  “bedient” zijn brein zich van het unieke patroon van de Noise-Tag. De hersenrespons wordt door EEG gemeten en ons algoritme detecteert van welke Noise-Tag de gebruiker zich bedient. Afhankelijk van het gebruikte systeem wordt het gedetecteerde signaal gebruikt om een actie te initiëren. Dit kan zowel spelling van de bedoelde letter als het besturen van huishoudelijke apparaten, zoals een lichtschakelaar, thermostaat of een alarmknop, zijn. De methode is een technologische doorbraak, gebaseerd op een productief model van de EEG antwoorden op snelle visuele stimulatie. De techniek heeft vele voordelen, waaronder groot gebruikers gemak.

Project Brain Computer Interface

Algemene doelstelling

Het doel van het project Brain Computer Interface is om deze revolutionaire, snelle en betrouwbare oplossing te brengen voor diegenen die het het meest nodig hebben: de amyotrofische laterale sclerose (ALS) patiënten. Om dit mogelijk te maken moeten we dit toegankelijk maken voor softwareontwikkelaars en bedrijven voor opname in hun producten en projecten. Wij zijn van mening (of: zijn ervan overtuigd) dat onze sterke punten liggen in de ontwikkeling van de beste BCI algoritmen en we willen deze kracht benutten met de omvangrijke hulpmiddelen van het ecosysteem, die werken op ondersteunende applicaties, apparaten, domotica en het internet der dingen.

Hoofddoelen

  1. Betrouwbaar en eenvoudig selecteren om headsets voor Noise-Tagging applicaties voor ALS-patiënten te gebruiken. 
  2. Samenwerken met fabrikanten om de signaalverwerking met de headset en de directe uitkomst van een protocol voor een eenvoudige opdracht voor de serverbewerking vast te leggen, om  andere controlemiddelen (toetsenbord, muis, schakelaar) te vervangen. 
  3. De Noise-Tagging stimulatie software-bibliotheek op meerdere platforms (Eenheid) ontwikkelen en publiceren. 
  4. De prototypes met ALS-patiënten testen en hun feedback voor een verbetering van de cyclus gebruiken. 
  5. De ALS-gemeenschap op de hoogte houden van deze nieuwe methoden en de voortgang van het project. 

Update juni 2017: Patiënten met ernstige verlamming en spraakproblemen gezocht

Update september 2018: Voortgangsrapportage Q3 en Q4

[projectnr. 2017-57]
Looptijd
2 jaar (2017 - 2018)
Begroting
€ 94.375,24