주의력 훈련을 위한 일반화 가능한 폐루프 뉴로피드백 기반 BCI를 향하여

사전 스크리닝 질문에 동의하고 통과한 후, 각 참가자는 블라인드 프로세스에서 폐쇄형 루프 뉴로피드백 그룹 연구(1-가짜 뉴로피드백, 2-비적응 뉴로피드백, 3-적응 뉴로피드백)에 배정됩니다(인간 피험자는 이러한 사실을 인식하지 못함). 여러 떼). 각 참가자는 단일 세션에서 3단계 실험(1단계: 개방 루프 사전 평가, 2단계: 폐쇄 루프 뉴로피드백, 3단계: 개방 루프 사후 평가)을 완료해야 합니다. 각 세션의 소요 시간은 약 2시간입니다. 실험을 실행하기 위해 참가자는 모니터 앞의 편안한 의자에 앉게 됩니다. 8채널 EEG 캡 또는 32채널 EEG 캡(gtec사 제품)을 두피에 부착한 후 10-20 시스템의 지정된 영역에 전극을 배치합니다. 전체적으로 검사 및 설정 준비에는 약 40분이 소요됩니다. 다음은 모든 그룹의 모든 단계에 대해 자세히 설명합니다.

1단계: 개방형 루프 사전 평가 [세 그룹의 모든 참가자 사이에서 일관됨: 1-가짜 뉴로피드백, 2-비적응 뉴로피드백 3-적응 뉴로피드백] 조사관은 먼저 EEG 신호와 행동 반응을 수집하기 위해 실시간 BCI 시스템을 설정했습니다. 동기 방식. 조사관은 "얼굴"과 "장면"의 혼합 이미지가 일련의 시험에 표시되고 프라이밍된 범주에 대한 행동 반응이 푸시 버튼을 사용하여 수집되는 시각적 주의력 훈련을 위해 이전에 확립된 패러다임을 사용할 것입니다. 각 합성 이미지는 1초 동안 표시됩니다. 시도에서 초기 지침이 얼굴 이미지에 대한 것이라면 참가자는 남성 얼굴이 관찰되면 오른손으로 키워드의 키를 누르고 여성 얼굴이 표시되면 왼손으로 키워드의 다른 키를 누릅니다. 초기 지침이 장면 이미지에 대한 것이라면 참가자는 실내 장면의 경우 오른손으로 키워드의 키를 누르고 실외 장면의 경우 왼손으로 다른 키를 누릅니다. 한 번의 실행(각 실행은 8블록, 각 블록은 50회 시도, 각 시도는 1초)이 이 단계에서 고려됩니다. 참가자에게 필요한 휴식 시간과 2단계를 위한 연구자의 준비를 고려하여 이 단계 기간 동안 약 15분을 소요합니다.

2단계: 폐쇄형 루프 뉴로피드백 [그룹의 피험자만 해당: 1- 가짜 뉴로피드백] 평가 1단계에서 조사관은 참가자당 주의 모델을 구축하여 혼합 이미지(50% 얼굴 이미지 및 50% 장면 이미지). 가짜 뉴로피드백 작업 중에 참가자는 신경 활동을 사용하여 혼합 이미지에서 얼굴 또는 장면 이미지의 흐릿함과 투명도를 제어하도록 요청받습니다(피드백 보상/처벌). 가짜 뉴로피드백 단계에서는 신경 데이터만 기록됩니다. 가짜 방법이기 때문에 우리의 알고리즘은 수집된 EEG 데이터에 관계없이 이미지의 흐릿함과 투명도를 무작위로 결정합니다. 이 단계에서는 5개의 실행(각 실행은 8블록, 각 블록은 50회 시도, 각 시도는 1초)이 고려됩니다. 참가자에게 필요한 휴식 시간과 3단계를 위한 연구자의 준비를 고려하여 이 단계 동안 약 50분을 소요합니다.

2단계: 폐쇄 루프 뉴로피드백 [그룹의 피험자만 해당: 2-비적응 뉴로피드백] 평가 1단계에서 조사관은 혼합 이미지(50 % 얼굴 이미지 및 50% 장면 이미지). 이 모델은 온라인 처리 파이프라인에 공급됩니다. 비적응 뉴로피드백 작업 중에 참가자는 자신의 신경 활동을 사용하여 혼합 이미지에서 얼굴 또는 장면 이미지의 흐릿함과 투명도를 제어하도록 요청받습니다(피드백 보상/처벌). 비적응 뉴로피드백 단계에서는 신경 데이터만 기록됩니다. 이 단계에서는 5개의 실행(각 실행은 8블록, 각 블록은 50회 시도, 각 시도는 1초)이 고려됩니다. 참가자에게 필요한 휴식 시간과 3단계를 위한 연구자의 준비를 고려하여 이 단계 동안 약 50분을 소요합니다.

2단계: 폐쇄형 루프 뉴로피드백 [그룹의 피험자만 해당: 3-적응형 뉴로피드백] 평가 1단계에서 조사관은 혼합 이미지(50 % 얼굴 이미지 및 50% 장면 이미지). 이 모델은 온라인 처리 파이프라인을 초기화하는 데 사용됩니다. 적응형 뉴로피드백 작업 중에 대상자는 신경 활동을 사용하여 혼합 이미지에서 얼굴 또는 장면 이미지의 흐릿함과 투명도를 제어하도록 요청받습니다(피드백 보상/처벌). 채택된 알고리즘을 기반으로 Attential 모델이 조정되고 새로운 신경 데이터에 다시 맞춰집니다. 적응형 뉴로피드백 단계에서는 신경 데이터만 기록됩니다. 이 단계에서는 5개의 실행(각 실행은 8블록, 각 블록은 50회 시도, 각 시도는 1초)이 고려됩니다. 참가자에게 필요한 휴식 시간과 3단계를 위한 연구자의 준비를 고려하여 이 단계 동안 약 50분을 소요합니다.

3단계: 개방형 루프 사후 평가[3개 그룹의 모든 피험자 사이에서 일관됨: 1- 가짜 뉴로피드백, 2- 비적응적 뉴로피드백 3- 적응적 뉴로피드백] 이 단계는 1단계와 완전히 유사합니다. 한 번의 실행(각 실행은 8블록, 각 블록은 50회 시도, 각 시도는 1초)이 이 단계에서 고려됩니다. 참가자에게 필요한 휴식 시간을 포함하여 이 단계 동안 약 15분을 소요합니다.