J 2018

Embodied VR environment facilitates motor imagery brain–computer interface training

ŠKOLA, Filip a Fotis LIAROKAPIS

Základní údaje

Originální název

Embodied VR environment facilitates motor imagery brain–computer interface training

Autoři

ŠKOLA, Filip (203 Česká republika, domácí) a Fotis LIAROKAPIS (300 Řecko, domácí)

Vydání

Computers & Graphics, Elsevier, 2018, 0097-8493

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10201 Computer sciences, information science, bioinformatics

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 1.302

Kód RIV

RIV/00216224:14330/18:00104541

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

UT WoS

000447100400009

EID Scopus

2-s2.0-85049323107

Klíčová slova anglicky

motor imagery; brain-computer interfaces; virtual reality; embodiment; rubber hand illusion; Body transfer illusion

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 3. 5. 2019 12:35, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Anotace

V originále

Motor imagery (MI) is the predominant control paradigm for brain–computer interfaces (BCIs). After sufficient effort is invested to the training, the accuracy of commands mediated by mental imagery of bodily movements grows to a satisfactory level. However, many issues with the MI-BCIs persist; e.g., low bit transfer rate, BCI illiteracy, sub-optimal training procedure. Especially the training process for the MI-BCIs requires improvements. Currently, the training has an inappropriate form, resulting in a high mental and temporal demand on the users (weeks of training are required for the control). This study aims at addressing the issues with the MI-BCI training. To support the learning process, an embodied training environment was created. Participants were placed into a virtual reality environment observed from a first-person view of a human-like avatar, and their rehearsal of MI actions was reflected by the corresponding movements performed by the avatar. Leveraging extension of the sense of ownership, agency, and self-location towards a non-body object (principles known from the rubber hand illusion and the body transfer illusions) has already been proven to help in producing stronger EEG correlates of MI. These principles were used to facilitate the MI-BCI training process for the first time. Performance of 30 healthy participants after two sessions of training was measured using an on-line BCI scenario. The group trained using our embodied VR environment gained significantly higher average accuracy for BCI actions (58.3%) than the control group, trained with a standard MI-BCI training protocol (52.9%).

Návaznosti

MUNI/A/1213/2017, interní kód MU
Název: Aplikovaný výzkum na FI: bezpečnost počítačových systémů, SW architektury kritických infrastruktur, zpracování velkých dat, vizualizace dat a virtuální realita
Investor: Masarykova univerzita, Aplikovaný výzkum na FI: bezpečnost počítačových systémů, SW architektury kritických infrastruktur, zpracování velkých dat, vizualizace dat a virtuální realita, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty