Potansiyel EEG tabanlı beyin bilgisayar arayüzleri için motor imgeleme aktivitelerinin tespit edilmesi

Bu tez çalışmasında, potansiyel Beyin-Bilgisayar Arayüzü uygulamaları için motor imgeleme aktivitelerinin tespit edilebilmesi, teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Teorik çalışma, Beyin-Bilgisayar Arayüzü sistemlerinde farklı motor imgeleme davranışlarının sınıflandırılmasına yönelik başarım oranını iyileştirmek için birkaç yaklaşıma dayalı (Ortak Ortalamaya Referanslama, Temel Bileşenler Analizi, Kör Kaynak Ayırma, Genelleştirilmiş Özdönüşüm) doğrusal uzamsal filtreleme tekniğinin performansını değerlendirmek ve karşılaştırmaktır. Uzamsal filtrelerin performanslarının değerlendirilmesi için BBA yarışma veri setleri içerisindeki farklı imgeleme davranışlarına (sağ el/sol el ve ayak/dil) ait veriler kullanılmıştır. Verilerde beyazlatma ve düzenleme parametreleri ile, uzamsal filtrelerin sınıflandırma performanslarının iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Deneysel çalışmada, iki kanallı bir EEG cihazı kullanılarak farklı motor imgeleme davranışları (sağ el/sol el) ile değişen alfa bandı genlik düşüşü ritimlerinin (Eyleme Bağlı Desenkronizasyon, "EBD") tespit edilebilirliği incelenmiştir. Teorik çalışmada incelenen uzamsal filtreleme yaklaşımlarından Genelleştirilmiş Özdönüşüm yöntemi, aktivitenin gerçekleştiği topografik bölgenin tespiti ve elektrot ölçümleri içerisinden aktivitelere bağlı değişen sinyal örüntülerinin çıkartılması için kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar 6 sağlıklı ve sağ elini kullanan katılımcı ile gerçekleştirilmiştir ve ipucu tabanlı bir prosedür kullanılmıştır. Teorik çalışmadaki bulgulara göre, Genelleştirilmiş Özdönüşüm yaklaşımı diğer yaklaşımlara göre baskın olarak daha iyi bir sonuç vermiştir. Verilerde beyazlatma ön işlemesi uzamsal filtrelerin performansında iyi bir derecede iyileşme sağlamıştır. Genelleştirilmiş Özdönüşüm yaklaşımı için düzenleme parametreleri, genel sınıflandırma başarıları için düşük boyutta bir iyileşme gösterirken bazı denekler için iyi bir sınıflandırma başarısı sağlamıştır. Deneysel çalışmalardaki bulgulara göre, 6 katılımcı içerisinden 4 katılımcı için imgeleme aktivitelerine ait zaman dilimlerinde ve topografik olarak beynin imgelemelerle ilişkilendirilmiş bölgelerinde sinyal genliklerinin referans periyotlarına göre ortalama yaklaşık %50'sine (ort. %47,3) kadar azaldığı EBD örüntüleri, kullanılan uzamsal filtre yaklaşımı ile tespit edilebilmiştir.