基于不可感知载波的编码调制视觉诱发电位脑机接口范式

《IEEE Transactions on Haptics》：Code-Modulated Visual Evoked Potentials With an Imperceptible Carrier

　　

摘要：

基于视觉诱发电位（VEP）的脑机接口（BCIs）被广泛采用，但存在一个根本性的可用性障碍：依赖用户感知到的不舒适的低频闪烁。从根源上解决这一限制需要大幅减弱感知到的闪烁，这可以通过高于临界闪烁融合阈值的高频刺激来实现，但通常被认为在信噪比方面有限制，并且与编码调制视觉诱发电位（c-VEP）范式不兼容。为了弥补这一差距，我们提出了带有不可感知载波的编码调制视觉诱发电位范式（I-c-VEP），其中不可感知的高频载波（60 Hz）根据伪随机代码序列间歇性地被激活。我们证明，尽管I-c-VEP范式的感知显著性较低，但它可以在实时中被可靠地解码，20名参与者的平均在线准确率达到92.5%。这一性能是以比传统c-VEP BCI显著更低的闪烁感觉实现的，转化为比传统c-VEP高3.85分的平均舒适度评分（基于六点量表）。通过解决基于VEP的BCI的根本可用性挑战，这项工作可能为真正用户友好且具有更广泛实际适用性的系统打开大门。