Título
EvoEEG: un estudio basado en el análisis de ondas cerebrales mediante una interfaz cerebro-computadora
EvoEEG: a study based in brainwave analysis through a brain-computer interface
Autor
AARÓN BARRERA ROMÁN
Colaborador
GUSTAVO OLAGUE CABALLERO (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Desde los inicios de la electroencefalografía como herramienta para el estudio del cerebro humano a finales de la década de 1920, sus campos de aplicación han ido incrementando, haciendola cada vez más versátil aunado al surgimiento de nuevas tecnologías con las que ha seguido en boga debido a sus notables ventajas como bajo costo de implementación, alta resolución temporal y su carácter no invasivo. Tales características, hacen a la electroencefalografía una tecnología ideal para campos de aplicación emergentes como el de las interfaces cerebro-computadora, que son interfaces controladas directa o indirectamente mediante la actividad cerebral del usuario. Por otro lado, se dice que la electroencefalografía, sacrifica la precisión de las mediciones, por lo que las señales obtenidas mediante estudios electroencefalográficos son complejas y se encuentran formadas por distintas componentes conocidas como ondas o ritmos cerebrales. Durante los primeros registros electroencefalográficos, se estudió una componente con una frecuencia de 10 Hz identificada como “Ritmo de Gran Amplitud”, que posteriormente fue renombrada como onda alfa, por tratarse de la primera onda cerebral observada. En la actualidad, la detección de ondas alfa se utiliza con frecuencia como una prueba inicial para el equipo de adquisición de datos electroencefalográficos, ya que la presencia de estas ondas cerebrales puede ser identificada sin conocimientos especializados en electrofisiología, es por esto que tal experimento se puede considerar como un buen punto de partida para estudios electroencefalográficos de mayor complejidad. Como primer enfoque hacia un estudio de mayor complejidad, la presente investigación se centra en desarrollar un sistema capaz de extraer señales electroencefalográficas a partir de una interfaz cerebro-computadora, mismas que posteriormente son transformadas en pseudo-imágenes que conservan las características espaciales, de potencia y frecuencia de las señales originales, las cuales finalmente son interpretadas a través un modelo computacional basado en una estructura jerárquica que imita la forma en que la información visual es procesada por el cerebro humano. Este último paso permite determinar si las señales electroencefalográficas originales presentan o no actividad en la banda alfa.
Since the beginning of electroencephalography as a tool for the study of the human brain at the end of the 1920s, its application fields have been increasing, making it increasingly versatile joined to the emergence of new technologies with which it has remained in vogue due to its remarkable advantages such as low implementation cost, high temporal resolution and its non invasive nature. Such characteristics, make the electroencephalography an ideal technology for emerging application fields such as the brain-computer interfaces, which are interfaces controlled directly or indirectly by the user’s brain activity. On the other hand, it is said that in electroencephalography, the precision of the measurements is sacrificed, so that the signals obtained from electroencephalography studies are complex and formed by different components known as brain waves or rhythms. During the first electroencephalographic recordings, a component with a frequency of 10 Hz identified as “Large Amplitude Rhythm” was studied, which was later renamed as alpha wave, because it was the first observed brain wave. Nowadays, alpha wave detection is often used as an initial test for the electroencephalographic data acquisition system, due to the presence of these brain waves can be identified without specialized electrophysiology knowledge, this is why such experiment can be considered a good starting point for more complex electroencephalographic studies. As a first approach towards a more complex study, this research is focused in developing a system capable of extracting electroencephalographic signals by the means of a brain-computer interface, which are later transformed into pseudo-images that keep the spatial, power and frequency features from the original signals, that are finallyinterpretedthroughacomputationalmodelbasedinahierarchicalstructurethat mimics the way the visual information is processed by the human brain. This last step allows the system to determine whether or not the original electroencephalographic signals contain activity in the alpha band.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2017
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Barrera Román, A. 2017. EvoEEG: un estudio basado en el análisis de ondas cerebrales mediante una interfaz cerebro-computadora. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 120 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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