Desenvolvimento de um estimulador visual com LEDs para sistemas BCI-SSVEP.

Abstract

Interfaces cérebro-computador baseadas no potencial evocado visualmente em regime estacionário (BCI-SSVEP) são tecnologias inovadoras que permitem a direta conversão dos sinais cerebrais em sinais de comando ou comunicação. Neste trabalho foi desenvolvido o módulo de estimulação visual de uma BCI empregando LEDs. O circuito permite configurar as frequências de cintilação de quatro LEDs no range de 1 a 100 Hz e escolher a forma de onda de alimentação dos LEDs entre quadrada e senoidal. O sistema desenvolvido foi testado e apresentou precisão de cintilação na frequência com variação máxima de 0.5 Hz em baixas frequências (1 a 20 Hz) e de 3 Hz para frequências mais elevadas. O estimulador visual também foi integrado a um sistema BCI-SSVEP e os sinais cerebrais de uma voluntária foram coletados por eletroencefalografia. Foi analisada a influência dos seguintes parâmetros: frequência de cintilação, onda de alimentação e cor dos LEDs. O sinal cerebral obtido foi ainda comparado com o originado quando a voluntária foi exposta a estimulação usando um monitor LCD. As melhores taxas de SNR foram obtidas usando LED verde com ambas as formas de onda de alimentação. Os sinais resultantes dos estímulos em alta frequência (70, 80 e 90 Hz) apresentaram uma SNR melhor que os em baixa (6, 10, 15 e 20 Hz). Para os dados coletados, o desempenho da estimulação por LEDs pode ser equiparado ao obtido com estimulação por monitor.