Análisis, decodificación y clasificación de la señal EEG en entornos tridimensionales

Resum

Este trabajo se estructura en 5 capítulos que desarrollan los objetivos anterior­ mente expuestos. En el segundo capítulo se describen las principales características ele un sistema BCI en función del contexto en el que se desarrolla el experimento. En este apartado también se aborda la evolución histórica del DCI así corno otros aspectos sobre la composición y tratamiento de la señal EEG. Además, se describen los fundamentos biológicos y neurológicos responsables de la generación de la señal cerebral asociada a procesos motores o cognitivos. En el tercer capítulo se describe el estado del arte de los principales algoritmos utilizados en los experimentos BCI para decodificar, analizar y clasificar la señal EEG. Se analizan y describen las principales características de cada uno ele ellos, dependiendo del tipo ele datos analizado. Este capítulo se centra en una de la. partes clave ele cualquier sistema BCI, ya que los algoritmos utilizados condicionarán, en gran medida, los resultados del experimento en términos de precisión en la clasifica­ ción, agilidad del proceso ele decodificación, coste computacional, etc. En el cuarto capítulo, se muestran los resultados ele decodificación de señal obte­ nidos en un experimento BCI mediante técnicas no invasivas, en un entorno tridimen­ sional. En este apartado se describe detalladamente el modelo BCI completo desde la adquisición ele la señal EEG, durante la realización ele una determinada tarea por parte de los sujetos, pasando por el procesado y clasificación ele dicha señal, junto con el análisis de los resultados de todo el proceso. La comparación de los resultados obtenidos permitirá extraer conclusiones sobre el avance que ha supuesto este estu­ dio en relación con otros experimentos realizados con tecnicas invasivas. Además, se discuten los resultados obtenidos tras aplicar algoritmos genéticos a los análisis de la seiíal EEG permitiendo seleccionar aquellos canales que más información trans­ portan, reduciendo así la::; dimensione::; de la información a tratar y, en consecuencia, aumentando la velocidad de ejecución del proceso completo. E En el quinto capítulo se describen los principales avances y conclusiones derivadas del trabajo descrito en los capítulos anteriores. n este capítulo, también se desarrolla un nuevo modelo de BCI portátil concebido en el marco de la presente tesis doctoral. Este nuevo modelo de BCI esta integrado por dispositivos de última generación que aiíaden robu::;tez y nueva::; funcionallidadcs al modelo desarrollado. Con ese punto de partida, ::;e de::;criben alguna::; líneas futura::; en el marco del BCI y su interacción con la robótica en línea con los avances aquí expuestos. Estos retos podran ser desarrollados e implementados tomando como base el trabajo realizado en esta tesis doctoral.