Wie baut man ein hochempfindliches EEG-Headset für die kontinuierliche Überwachung?

Nach einem Gespräch mit ein paar der populäreren EEG-Hersteller auf „Verbraucherebene“ wie Versus, habe ich festgestellt, dass ihre Überwachungsfähigkeiten entweder begrenzt oder überhaupt nicht vorhanden sind. Das Gerätedienstprogramm ist zwar vom Standpunkt eines von einem Drittanbieter kontrollierten Trainings aus cool, aber es ist kastriert, wenn es darum geht, nur Rohdaten zu erhalten und sie auf eine Weise darzustellen, die es einem ermöglicht, seine eigenen Interpretationen und Anrufe vorzunehmen.

Ich würde gerne mein eigenes Gerät bauen, das von den sehr niedrigen < 0,5 Hz bis hin zu mindestens 200 Hz überwachen kann. Mein Ziel ist es, das in meine eigene Software einzuspeisen, um ein laufendes Diagramm für Analysen usw.

Wie würde man vorgehen, um ein EEG mit dieser Empfindlichkeit zu erstellen?

Antworten (1)

Es gibt einige kommerzielle EEG-Hersteller, die die Überwachung von EEG-Rohdaten ermöglichen. Ich weiß zum Beispiel, dass das Muse-Stirnband und OpenBCI es Ihnen ermöglichen, dies mit wenig Aufwand zu tun. Beide unterstützen Abtastraten bis zu 250 Hz. (Das OpenBCI könnte im Prinzip eine höhere Abtastrate haben, aber ich kenne niemanden, der dies getan hat.)

Das Emotiv EPOC hat auch eine Option zum Abrufen von EEG-Rohdaten. Sie müssen mehr für die Forschungsversion des SDK bezahlen, um die Daten offiziell zu erhalten. Jemand hat jedoch sein Protokoll zurückentwickelt, sodass Sie auf diese Weise auf die Rohdaten zugreifen können. Dieser hat eine Abtastrate von bis zu 128 Hz.

Wenn Sie dennoch Ihr eigenes EEG erstellen möchten, hat OpenBCI alle ihre Pläne dokumentiert. Ein guter Anfang wäre also, ihr Produkt zu replizieren.

Es gibt auch das ältere, aber immer noch nützliche OpenEEG-Projekt , das ebenfalls offene Pläne für ein EEG-Gerät hat.

Das ist wirklich interessant, ich bin dankbar, das mit den 250 Hz auf der Muse zu sehen. Ich bin neugierig; Die Emotiv-Geräte wirken etwas raffinierter, aber der niedrigere Wert fasziniert mich. Irgendeine Idee, warum sie sich entschieden hätten, so tief gegen die höhere Muse zu gehen? Ich denke, die anderen offenen Optionen scheinen eine bessere Wahl zu sein.
Mit einer Abtastrate von 128 Hz können Sie Signale bis etwa 45 Hz analysieren (durch drei statt durch zwei teilen, da Antialiasing-Filter nicht perfekt sind). Das bringt Sie bis zum Gamma, was ungefähr eine so hohe Frequenz ist, wie Sie sie zuverlässig von einer gesunden Person auf der Kopfhaut aufzeichnen können. Ich vermute, das ist der Grund, warum Emotive diese niedrigere Abtastrate wählt. Einige Leute versuchen, höhere Frequenzen aufzunehmen, insbesondere in der Epilepsieforschung, aber es ist ein so winziges Signal auf der Kopfhaut, dass Sie eine außergewöhnlich rauschfreie Umgebung und einen hochwertigen Verstärker benötigen würden, um es aufzunehmen.
@serk1 das ist sehr interessant, danke für diesen Beitrag. Ich wäre neugierig auf eine weitere Erweiterung der Gültigkeit der Muse-Einheit. Bietet es einfach eine hohe Abtastrate, um gut auszusehen, oder liegt darin ein Wert? Es würde nach der von Ihnen dort erklärten Logik im Wesentlichen auf etwa 83 Hz ansteigen. Wollen Sie also sagen, dass alles über 45 Hz einfach ungültig ist?
Neuronale Aktivität über 45 Hz hinaus ist nicht unmöglich auf der Kopfhaut aufzuzeichnen, es ist nur sehr schwierig. Zwei Faktoren, die dazu beitragen, sind 1) der Schädel wirkt als eine Art Tiefpassfilter und 2) hochfrequente neuronale Aktivität ist stärker lokalisiert als niederfrequente Aktivität, und der Schädel wirkt auch als räumlicher Tiefpassfilter. Dadurch wird das Signal-Rausch-Verhältnis für hochfrequente Aktivitäten niedrig. Das höhere sr auf der Muse könnte jedoch hilfreich sein, um einige Ihrer Rauschquellen (meistens Muskelartefakte) besser zu charakterisieren. Es ist gut, sich daran zu erinnern, dass der größte Teil des von der Kopfhaut aufgezeichneten Signals nicht vom Gehirn kommt
Es gibt nicht viel, was ich zu serk1s exzellentem Follow-up unten hinzufügen kann. Wie serk1 sagte, ist ein hohes Gamma mit dem EEG sehr schwer zu erfassen, was wahrscheinlich Emotivs Grund für diese Schwelle ist. Darüber hinaus wurden die meisten Arbeiten mit EEG bisher im Bereich unterhalb von 50 Hz durchgeführt. Erst vor kurzem haben die Menschen damit begonnen, die Erfassung von hohem Gamma mittels EEG zu erforschen.
Wie baut man ein hochempfindliches EEG-Headset für die kontinuierliche Überwachung?
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