Ett gränssnitt mellan hjärnan och datorn (BCI) är ett kommunikationssystem som gör det möjligt att använda hjärnaktivitet för att styra datorer eller andra externa enheter. Det kan, genom att kringgå det perifera nervsystemet, utgöra ett kommunikationsmedel för personer som lider av svåra motoriska funktionshinder eller i ett ihållande vegetativt tillstånd. I detta dokument granskas hjärnsignalgenereringsuppgifter, bullerborttagningsmetoder, system för utvinning/urval och klassificeringsmetoder för fNIRS-baserad BCI. De vanligaste hjärnområdena för fNIRS BCI är den primära motoriska cortex och prefrontal cortex. I förhållande till den motoriska cortex, motoriska bilder uppgifter föredrogs framför motoriska utförande uppgifter eftersom eventuella proprioceptive feedback kunde undvikas. I förhållande till prefrontal cortex, fNIRS visade en betydande fördel på grund av inget hår i att upptäcka kognitiva uppgifter som mental aritmetik, musik imagery, känsloinduktion, etc. Vid avlägsnande av fysiologiskt buller i FNIRS-data användes oftast bandpassfiltrering. Mer avancerade tekniker som adaptiv filtrering, oberoende komponentanalys (ICA), multioptoder arrangemang, etc. försöker övervinna problemet att ett bandpassfilter inte kan användas när både hjärn- och fysiologiska signaler uppstår inom ett nära band. Vid utvinning av funktioner relaterade till den önskade hjärnsignalen användes medelvärdet, variansen, toppvärdet, lutningen, skevheten och kurtosen av den brusade hemodynamiska responsen. För klassificering, den linjära discriminant analysmetoden gav enkel men bra prestanda bland annat: stöd vektor maskin (SVM), dold Markov modell (HMM), artificiella neurala nätverk, etc. fNIRS kommer att användas i större utsträckning för att övervaka förekomsten av neuroplasticitet efter neurorehabilitering och neurostimulering. Tekniska genombrott i framtiden förväntas via medföljande sonder, hybrid EEG-fNIRS BCI, och genom detektion av initiala dips.
Olika experiment utförs om den motoriska cortex, inklusive en motor utförande och fantasi av en motor utförande; och om prefrontal cortex, såsom mental aritmetik, musik bilder, känslor induktion och objekt rotation REF.
fNIRS-based brain-computer interfaces: a review
{'venue': 'Front. Hum. Neurosci.', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}