Měření a vyhodnocení kognitivních evokovaných potenciálů

Simona FRICOVÁ

Bachelor's thesis

Event related potential measurement and experiments evaluation

Abstract:

The thesis topic is the theory and practical application of event-related potentials (ERP), most importantly the P300 waveform. Measuring techniques are verified on experi- ments that were discussed in scientific publications and new experiments are practiced and evaluated. The aim of the thesis is to propose methods of application of ERP in crime investigation, communication with disabled patients or in brain-computer interface. Experiments were done in OpenSesame environment and the measured data were processed in MATLAB using the tool EEGlab and ERPlab. 15 volunteers were measured in two experiments: recognizing their friends/colleagues and presenting them to an incorrect mathematical statement. The P300 wave emerged not only in the experiment where the subjects were shown familiar people as expected, but also in the experiment of comparing correct and incorrect answers to mathematical equations. The results of the experiments are discussed with recommended improvements for further testing as for conclusive results it would be necessary to have a many-times larger sample size. The experiments were proposed to show a possible way of studying the brain reaction to different stimuli and suggest a way that could be followed to obtain valuable results.

Abstract:

Tématem této práce je teorie a praktická aplikace evokovaných potenciálů, především vlny P300. Měřící techniky jsou ověřeny na experimentech diskutovaných ve vědeckých publikacích a jsou představeny, změřeny a vyhodnoceny nové experimenty. Cílem této práce je navrhnout metody pro aplikaci evokovaných potenciálů v policejním vyšetřování, komunikaci s ochrnutými pacienty, kteří nemohou mluvit ani psát, a BCI (brain-computer interface). Experimenty byly realizovány v prostředí OpenSesame a naměřená data byla vyhodnocena v MATLAB pomocí nástrojů EEGlab a ERPlab. Byla změřena mozková aktivita u 15 dobrovolníků ve dvou experimentech: rozpoznávání kamarádů/kolegů a identifikace chybně spočteného matematického příkladu. Vlna P300 se neobjevila pouze v při představení fotky známého člověka, jak bylo očekáváno, ale i u experimentu s matematickými příklady. Výsledky experimentu jsou diskutovány s návrhy na jejich vylepšení pro budoucí testování, neboť pro průkazné výsledky by bylo třeba mít mnohonásobně větší testovací vzorek. Experimenty byly navrženy jako možný způsob zkoumání mozkové činnosti, který by mohl mít použití nejen v lékařské diagnostice, ale i v dalších oblastech života.

Keywords

EEG, ERP, návrh experimentů, zkoumání mozkové činnosti, OpenSesame, P300

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lucie Houdová, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics and Control Engineering